馮雅妮， 張 梅， 羅勝利， 白玉穎， 司馬義·艾沙江， 邱夷平， 蔣秋冉(. 廣州纖維產(chǎn)品檢測(cè)研究院， 廣東 廣州 5447； . 東華大學(xué) 紡織面料技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 060； . 新疆維吾爾自治區(qū)纖維檢驗(yàn)局， 新疆 烏魯木齊 800)

光催化除甲醛苧麻織物的低溫復(fù)合制備

馮雅妮1， 張 梅2， 羅勝利1， 白玉穎2， 司馬義·艾沙江3， 邱夷平2， 蔣秋冉2
(1. 廣州纖維產(chǎn)品檢測(cè)研究院， 廣東 廣州 511447； 2. 東華大學(xué) 紡織面料技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201620； 3. 新疆維吾爾自治區(qū)纖維檢驗(yàn)局， 新疆 烏魯木齊 830013)

為解決在無(wú)黏結(jié)劑條件下納米光催化材料在紡織品上復(fù)合牢度低的問(wèn)題，采用低溫復(fù)合處理技術(shù)，將TiO2納米顆粒均勻負(fù)載于苧麻織物上，并通過(guò)掃描電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜儀、透氣性測(cè)試儀、萬(wàn)能拉伸儀和甲醛測(cè)試系統(tǒng)等測(cè)試方法對(duì)織物性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明：TiO2納米顆?？赏ㄟ^(guò)低溫復(fù)合處理技術(shù)均勻固定于苧麻織物上,織物在-10 ℃低溫浴配合400 N/cm的壓力下每次浸漬10 min，浸扎處理3道后除甲醛效果最佳；處理后織物表面羥基量增多,織物保持了原有透氣性且斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)未受到處理影響；處理后織物在120 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)了87.14%甲醛去除率。

甲醛光催化降解； 低溫處理； 苧麻織物； 二氧化鈦納米顆粒

在經(jīng)歷了工業(yè)革命帶來(lái)的煤煙型空氣污染和光化學(xué)煙霧型空氣污染之后，現(xiàn)代人們開始飽受第三污染期室內(nèi)空氣污染的困擾。室內(nèi)空氣污染主要來(lái)源于建造房屋使用的外加劑釋放的氨類污染物、裝飾裝修材料以及家具釋放的有害氣體、日常生活產(chǎn)生的微粒及有毒氣體[1-2]。這些有毒氣體被人體吸收后對(duì)呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟、皮膚、內(nèi)分泌系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)造成損害，導(dǎo)致癌癥、胚胎毒性與畸形、感覺(jué)器官損傷性退化等疾病[3-4]。據(jù)調(diào)查每年 280萬(wàn)人直接或間接死于裝修污染造成的疾病，其中有100萬(wàn)為兒童[5]，因此如何控制、減少和去除室內(nèi)有毒氣體，優(yōu)化室內(nèi)空氣質(zhì)量，已成為保障人們健康生活亟待解決的問(wèn)題。

對(duì)于室內(nèi)毒氣的處理方式有許多種，通風(fēng)換氣是有效且低成本的方法，但僅適用于未封閉且毒氣濃度較低的空間[6]。依靠植物/微生物的生物吸收法速度慢，對(duì)外部條件要求高[7]。物理吸附技術(shù)，實(shí)用性廣且有效，但選擇性弱、吸附力有限、受環(huán)境參數(shù)影響大，還存在毒氣脫附的二次污染問(wèn)題[8]。低溫等離子體/負(fù)離子凈化技術(shù)的技術(shù)難度較高，在去除一些種類毒氣的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生另外一些毒氣，目前使用較少[9]。光催化技術(shù)，對(duì)催化對(duì)象無(wú)選擇性、處理高效、過(guò)程簡(jiǎn)單方便，可在常溫下將毒氣成分分解為無(wú)害的小分子無(wú)機(jī)物、CO2和H2O，其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在空氣處理領(lǐng)域得到越來(lái)越多的青睞[10-11]。

苧麻纖維具有孔隙結(jié)構(gòu)，可吸附毒氣，同時(shí)吸濕性良好，可在纖維表面提供光催化反應(yīng)所需的水[12]，因此將光催化劑與苧麻織物結(jié)合具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力，但光催化納米材料在織物上復(fù)合時(shí)往往需要使用具有毒性的黏結(jié)劑，且存在易團(tuán)聚、附著牢度小、耐磨性差及耐洗性差等缺點(diǎn)，因而需要一種安全均勻高效耐久的復(fù)合方法。

文獻(xiàn)[13-15]中提到的纖維素的低溫堿/尿素溶解體系可有效溶解相對(duì)分子質(zhì)量低于 11.4×104的纖維素，但對(duì)分子質(zhì)量高的纖維素不具有溶解性?；诖思夹g(shù)，本文進(jìn)一步開發(fā)光催化材料與纖維素底物的低溫復(fù)合方法，利用苧麻纖維微溶物在纖維表面實(shí)現(xiàn)TiO2納米顆粒的復(fù)合。系統(tǒng)考察了復(fù)合織物的表面形態(tài)與化學(xué)成分，探索了復(fù)合工藝對(duì)織物透氣性能、力學(xué)性能影響，同時(shí)對(duì)織物的除甲醛性能進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料與試劑

苧麻織物(平紋，經(jīng)密為260根/10 cm，緯密為228根/10 cm，經(jīng)緯紗線密度均為28 tex)，湖南洞庭苧麻紡織印染廠。二氧化鈦納米顆粒(TiO2，Deggusa P25)，北京安特普納科貿(mào)有限公司。尿素、氫氧化鈉(NaOH)、聚乙二醇(PEG，1 000)，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司。

1.2 復(fù)合織物的制備

苧麻織物經(jīng)3道蒸餾水清洗，去除表面可溶雜質(zhì)，室溫下干燥備用。預(yù)留部分織物作為未處理對(duì)比樣品。將氫氧化鈉(NaOH)與尿素和蒸溜水按質(zhì)量比7∶12∶81溶于蒸餾水中制備處理液，一部分處理液預(yù)冷至-10 ℃?zhèn)溆茫涣硪徊糠痔幚硪褐屑尤隩iO2納米顆粒(質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%)和聚乙二醇(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%)，超聲分散30 min，隨后預(yù)冷至-10 ℃。苧麻織物(30 cm ×40 cm)按固液比1∶50浸沒(méi)于2種處理液中處理10 min，在400 N/cm壓力下軋壓，軋余率75%?？椢镌?00 ℃下干燥2 min，170 ℃下繼續(xù)固化1 min，然后用蒸餾水清洗3遍，去除可溶性物質(zhì)和未牢固附著的顆粒，最后在60 ℃干燥24 h，獲得低溫處理織物樣(未添加TiO2納米顆粒)和低溫復(fù)合織物樣(添加TiO2納米顆粒)。為考察浸軋次數(shù)影響，以上操作重復(fù)多次，獲得1到7次的多次浸軋布樣。

1.3 織物外觀及性能測(cè)試

1.3.1表面形貌觀察

為觀察苧麻織物處理前后表面形貌的差異并確認(rèn)納米顆粒的復(fù)合與分布，處理前后織物以 8 mA 的電流噴金10 s，隨后置于掃描電子顯微鏡(SEM，JSM-5600LV)下，使用15 kV電壓進(jìn)行觀察，放大倍數(shù)分別為250 倍、7 000倍。

1.3.2織物表面化學(xué)結(jié)構(gòu)測(cè)試

為觀察苧麻織物處理前后表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化，原樣與低溫復(fù)合織物樣用蒸餾水清洗3次并用丙酮清洗1次后,通過(guò)傅里葉紅外光譜儀(FTIR Nicolet in 10 MX/Nicolet 6700)在波長(zhǎng)4 000～500 cm-1范圍內(nèi)掃描。

1.3.3織物透氣性測(cè)試

參考GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測(cè)定》，采用YG461E透氣性測(cè)試儀測(cè)試原樣與低溫復(fù)合織物樣的透氣率?？椢镌嚇用娣e為20 cm2,測(cè)試溫濕度為(20 ± 2) ℃、(65 ± 2)%，壓力差為200 Pa。每個(gè)樣本測(cè)試10個(gè)不同位置，每種樣品有3個(gè)樣本。

1.3.4織物拉伸性能測(cè)試

為評(píng)價(jià)處理前后和復(fù)合前后織物的力學(xué)性能，按照GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能第1 部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定 條樣法》測(cè)試布樣(5 cm × 25 cm)的力學(xué)性能，拉伸速度為 100 mm/min，加持隔距為20 cm，預(yù)加張力為2 N。

1.3.5除甲醛性能測(cè)試

織物除甲醛性能在自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)測(cè)試，如圖1所示。實(shí)驗(yàn)艙尺寸為45 cm × 45 cm × 45 cm。將甲醛溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%，4 mg)導(dǎo)入加熱裝置(50 ℃)進(jìn)行艙內(nèi)揮發(fā)(10 ±2) min，艙內(nèi)甲醛質(zhì)量濃度達(dá)到(0.5±0.025)mg/m3，測(cè)試艙溫濕度控制在 30 ℃、50%。由甲醛儀(LB-HD,連云港嵐寶電子科技有限公司)記錄甲醛質(zhì)量濃度。測(cè)試前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)艙甲醛氣體自然衰減檢測(cè)，測(cè)試織物(30 cm × 40 cm)性能時(shí)，樣品提前垂直懸掛于樣品架上。

注：1—實(shí)驗(yàn)艙； 2—試樣； 3—配有甲醛測(cè)試儀的檢測(cè)口； 4—鼓風(fēng)裝置； 5—紫外燈； 6—電源； 7—電線導(dǎo)入孔； 8—試劑導(dǎo)入孔； 9—加熱裝置； 10—溫濕度計(jì)。圖1 甲醛測(cè)試實(shí)驗(yàn)艙Fig.1 Schematic diagram of testing cabin for photocatalytic degradation of formaldehyde

1.3.6數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)

所有數(shù)據(jù)采用Minitab統(tǒng)計(jì)軟件中的單因素方差分析(ANOVA)，置信區(qū)間為95%。當(dāng)p值大于0.05，表示樣品間不具顯著性差異，以相同字母標(biāo)注在對(duì)比數(shù)據(jù)上，不同的字母表示存在顯著性差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 復(fù)合浸軋次數(shù)對(duì)織物質(zhì)量增加的影響

織物的質(zhì)量增加一定程度上可反映織物上TiO2納米顆粒負(fù)載量，表1示出不同復(fù)合浸漬次數(shù)時(shí)1 m2織物的質(zhì)量增加情況。

表1 復(fù)合浸軋次數(shù)對(duì)織物質(zhì)量增加的影響Tab.1 Effect of treatment batches on fabric weight

由表1可知，浸軋1次時(shí)TiO2-苧麻復(fù)合織物的質(zhì)量增加相對(duì)較小，當(dāng)浸漬次數(shù)增加到3次時(shí)，質(zhì)量增加有很大提升且質(zhì)量增加為5.86 g/m2，但繼續(xù)提升浸軋次數(shù)到5次，質(zhì)量增加提升幅度較小(2.97 g/m2)，浸軋7次后，織物質(zhì)量增加微弱(0.79 g/m2)?？椢镒罱K質(zhì)量受兩方面因素影響：一是經(jīng)低溫處理后溶解于處理浴中的可溶物(半纖維素、木質(zhì)素、果膠、蠟質(zhì)和部分分子量較小的纖維素)和脫落的短纖維而產(chǎn)生的質(zhì)量減少；另一因素是固定于織物表面的TiO2納米顆粒增加的質(zhì)量。首次浸軋后可溶物和短纖維脫離較多，質(zhì)量增加較少，而浸軋3次后質(zhì)量損失部分降低，大量TiO2納米顆粒附著，整體質(zhì)量增加值明顯增加。浸軋5次以上質(zhì)量增加幅度減緩，是因附著量逐漸接近飽和，因此浸軋3 ～ 5次已可實(shí)現(xiàn)TiO2納米顆粒的足量附著，無(wú)需繼續(xù)增加處理次數(shù)。

2.2 復(fù)合處理對(duì)織物表面形貌的影響

圖2示出處理前后苧麻布樣表面形貌。

圖2 苧麻織物表面形態(tài)Fig.2 Surface morphologies of ramie fabrics.(a) Untreated ramie fabrics; (b) Low temperature treated TiO2-loaded ramie fabrics

由圖2可知，未經(jīng)處理苧麻纖維表面有橫節(jié)、細(xì)微的溝槽和豎紋。復(fù)合處理后，纖維表面可見大量TiO2納米顆粒，纖維表面變得粗糙，顆粒分布均勻，有部分團(tuán)聚出現(xiàn)，但從圖中可看出納米TiO2納米顆粒較小，有利于后續(xù)的TiO2光催化氧化降解。

2.3 復(fù)合處理對(duì)織物表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響

圖3示出原樣和低溫復(fù)合樣品的紅外光譜圖?？煽闯鑫唇?jīng)處理的織物的特征峰與典型的纖維素Ⅰ型的特征峰一致，3 500～3 000 cm-1處的寬吸收峰為羥基伸縮振動(dòng)吸收譜帶，2 901 cm-1附近為C—H的伸縮振動(dòng)譜帶，1 644 cm-1附近為芳香核的吸收振動(dòng)峰，1 429 cm-1處為纖維素和半纖維素中C—H彎曲振動(dòng)譜帶， 1 111和1 055 cm-1附近出現(xiàn)的振動(dòng)峰為纖維素大分子中C—O—C伸縮振動(dòng)譜帶。低溫復(fù)合織物譜圖在3 300 cm-1處有更寬的羥基伸縮振動(dòng)峰，說(shuō)明在處理以后，織物表面的羥基量及吸附水增多；在1 056 cm-1處吸收振動(dòng)峰減弱，說(shuō)明C—O—C沿主鏈排列穩(wěn)定性更強(qiáng)，不易發(fā)生振動(dòng)和偏轉(zhuǎn)；1 634 cm-1處的吸收峰在1 644 cm-1處的吸收振動(dòng)發(fā)生明顯變化[14]，這可能是受Ti—OH的特征振動(dòng)峰的影響；1 429 cm-1附近的吸收帶有所增加；668 cm-1附近的振動(dòng)峰為銳鈦礦TiO2的特征峰[16]。

圖3 苧麻織物原樣與低溫復(fù)合織物紅外光譜Fig.3 FT-IR spectra of untreated ramie fabric and low temperature treated TiO2-loaded ramie fabric

2.4 復(fù)合處理對(duì)織物透氣性的影響

苧麻織物經(jīng)低溫處理后透氣率由(925 ± 40)mm/s降低至(872 ± 15)mm/s，僅減小了5.72%。影響織物透氣性的因素有很多，主要與織物的孔隙大小及連通性、通道的長(zhǎng)短、排列及表面形狀、織物體積分?jǐn)?shù)、厚度等結(jié)構(gòu)因素有關(guān)。由圖2可見，織物中紗線間空隙沒(méi)有被覆蓋，但是紗線中纖維間的間隙變小。從纖維里溶出而后又固化于纖維上的半纖維素、木質(zhì)素、果膠、蠟質(zhì)和部分低分子量的纖維素不僅可起到黏附TiO2納米顆粒的作用，同時(shí)還建立了一定紗線中纖維間的黏連，這對(duì)氣體的流動(dòng)造成一定的阻礙。此外纖維的表面因負(fù)載了TiO2納米顆粒而變粗糙，也會(huì)產(chǎn)生一定的空氣流動(dòng)阻度，但空氣的主要通道為未受明顯影響的紗線間的空隙，因此織物透氣率的改變很小，該種處理可有效保證織物的透氣性。

2.5 復(fù)合處理對(duì)織物拉伸性能影響

表2示出低溫處理織物和低溫復(fù)合織物相對(duì)未經(jīng)處理織物在斷裂強(qiáng)力以及斷裂伸長(zhǎng)率方面的變化。僅經(jīng)低溫處理，織物的斷裂強(qiáng)力下降6.63%，而經(jīng)TiO2納米顆粒復(fù)合后，織物強(qiáng)力基本恢復(fù)到未處理織物強(qiáng)力。這可能因低溫處理后，可溶物質(zhì)有一部分被移除，而這些可溶物為纖維中的原纖間的結(jié)合成分，這使得纖維強(qiáng)力有所降低，但同時(shí)在纖維表面固化的可溶物也建立了紗線中纖維間的黏連，一定程度提升織物強(qiáng)力，所以最終，織物表面雖然產(chǎn)生了足量可供固定納米顆粒的可溶物，但強(qiáng)力未被大幅降低。經(jīng)TiO2納米顆粒復(fù)合后，顆粒負(fù)載的纖維表面較為粗糙，造成纖維滑移困難。同時(shí)納米顆粒可為纖維表面的復(fù)合膜提供類似鉚釘?shù)脑鲰g效果，最后織物的強(qiáng)度相對(duì)低溫處理的樣品提升了約11.29%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，所有織物樣品的斷裂伸長(zhǎng)率并沒(méi)有顯著差異，但是可見低溫處理后樣品和復(fù)合后樣品的伸長(zhǎng)率的離散性在增加，也許是因處理過(guò)程引起了織物形變的不勻性。

表2 苧麻織物原樣、低溫處理織物和低溫復(fù)合織物力學(xué)性能Tab.2 Mechanical properties of untreated, lowtemperature treated and low temperaturetreated TiO2-loaded ramie fabrics

注：a、b分別代表不同數(shù)據(jù)間的顯著性差異。

2.6 織物甲醛去除效果

圖4示出未放置樣品、放置了未處理和低溫復(fù)合處理后織物的甲醛質(zhì)量濃度變化情況。

圖4 甲醛處理效果Fig.4 Elimination of formaldehyde

當(dāng)起始質(zhì)量濃度為0.528 mg/m3時(shí)，在120 min內(nèi)甲醛質(zhì)量濃度衰減率僅為1.89%，引起艙內(nèi)質(zhì)量濃度降低的原因可能是甲醛的自然衰減和實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)的吸附和微漏。質(zhì)量濃度衰減值很低，近似忽略，證明測(cè)試體系封閉性良好。當(dāng)未經(jīng)處理織物放入實(shí)驗(yàn)艙后，織物對(duì)甲醛具有物理吸附功能，苧麻纖維除了表面可吸附甲醛，其中腔壁以及腔壁上的輻射狀裂紋也具有氣體吸附性，同時(shí)中空的胞腔使得纖維具有一定的液化效應(yīng)，增加了纖維對(duì)氣體的吸附量[18-19]，因此初始30 min內(nèi)，甲醛質(zhì)量濃度降低較快，可達(dá)14.89%，但織物具有吸附上限，30 min后，甲醛質(zhì)量濃度降低速度大幅減緩，在90 min后達(dá)到最低值0.424 mg/m3，甲醛質(zhì)量去除率為17.99%，而120 min時(shí)觀察到脫附現(xiàn)象，甲醛濃度有小幅度提升(0.440 mg/m3)。經(jīng)低溫復(fù)合處理的織物(浸軋次數(shù)3次)對(duì)甲醛去除效果最為明顯。起始30 min甲醛質(zhì)量濃度由0.521 mg/m3降到0.267 mg/m3，甲醛去除率高達(dá)48.75%。甲醛去除由兩方面作用形成：織物的結(jié)構(gòu)特性對(duì)甲醛的物理吸附作用和織物負(fù)載的TiO2納米顆粒對(duì)甲醛的光催化降解作用。但最終的光催化降解效果并不是兩方面作用的簡(jiǎn)單疊加，光催化效率與被催化降解物的濃度有關(guān)，織物的吸附作用，有利于提高TiO2納米顆粒周圍的甲醛濃度，加速催化效率；同樣光催化過(guò)程降低了吸附在織物上的甲醛濃度，減弱了飽和吸附所帶來(lái)的吸附速率降低的程度，兩方面作用相互促進(jìn)，對(duì)甲醛去除有協(xié)同放大效果。甲醛去除效率在之后階段有所減緩，但依然明顯高于未處理原樣。減緩原因可能是織物所在空間的甲醛絕對(duì)濃度明顯降低，織物所能捕捉吸附的甲醛分子量減少，因此該種低溫復(fù)合織物對(duì)甲醛的去除效果與環(huán)境甲醛濃度有關(guān)，環(huán)境甲醛濃度越高，則甲醛去除效率越高。經(jīng)過(guò)120 min的觀察，甲醛去除率可達(dá)87.14%，甲醛質(zhì)量濃度降到0.067 mg/m3，符合世界衛(wèi)生組織(WHO)和中國(guó)對(duì)室內(nèi)甲醛濃度的標(biāo)準(zhǔn)(WHO：0.08 mg/m3; 中國(guó)：0.10 mg/m3)[2]。

2.7 復(fù)合浸漬次數(shù)對(duì)織物甲醛去除率影響

表3示出浸軋次數(shù)對(duì)復(fù)合織物的甲醛去除率影響。經(jīng)過(guò)1次浸軋的織物，在120 min內(nèi)可將甲醛質(zhì)量濃度降低71.43%。經(jīng)3次浸軋?zhí)幚淼目椢锟蓪?shí)現(xiàn)88.21%的甲醛去除率。之后繼續(xù)增加浸軋次數(shù)至5次和7次，甲醛去除率未有升高，反而降低。由表1可知，浸軋自1次提高至3次，織物質(zhì)量增加明顯，復(fù)合的TiO2納米顆粒量增加，從而提高復(fù)合織物對(duì)甲醛的降解能力。繼續(xù)增加浸軋次數(shù)，并未顯著增加TiO2納米顆粒的量，一些顆?？赡軙?huì)堵塞織物結(jié)構(gòu)中的溝壑和孔洞，減弱織物對(duì)甲醛分子的吸附和捕捉，降低了甲醛去除能力。另一方面3次浸軋后，纖維表面顆粒已趨于飽和，增加的顆粒被固化的可溶物黏附在已負(fù)載的納米顆粒層之上，被包埋在底層的顆粒無(wú)法有效接觸甲醛分子，因此雖然納米顆粒的量增加，織物的甲醛處理效果卻未得到有效提升，因此浸軋次數(shù)應(yīng)控制在3次以內(nèi)。

表3 浸軋次數(shù)對(duì)復(fù)合織物甲醛去除率影響Tab.3 Effect of treatment batches on formaldehyderemoval rate

注：a、b分別代表不同數(shù)據(jù)的顯著性差異。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文研究在低溫條件下利用苧麻纖維自溶物將TiO2納米顆粒復(fù)合于苧麻織物表面，實(shí)現(xiàn)TiO2納米顆粒的均勻有效負(fù)載，成功制備具有甲醛光催化處理功能的苧麻織物。該復(fù)合方法避免了傳統(tǒng)工藝對(duì)黏結(jié)劑的需求，從而降低了工藝的毒性、成本，也不會(huì)造成織物透氣性下降、織物硬化的問(wèn)題。所開發(fā)織物基本保持了原織物的透氣性和力學(xué)性能。在甲醛起始質(zhì)量濃度為0.521 mg/m3的條件下，織物可在120 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)高達(dá)87.14%的甲醛去除率，對(duì)室內(nèi)甲醛氣體有較好的吸附降解作用，相對(duì)僅具有吸附作用的織物來(lái)說(shuō)，其除甲醛效果有大幅提升，作用更加持久，可持續(xù)保持甲醛去除功能，并具有環(huán)境響應(yīng)性，而不受吸附上限限制，因此本研究所開發(fā)的具有光催化除甲醛功能的苧麻復(fù)合織物具有一定的產(chǎn)業(yè)化前景。

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Lowtemperaturebondingpreparationoffunctionalizedramiefabricsforformaldehydephotocatalyticdegradation

FENG Yani1， ZHANG Mei2， LUO Shengli1， BAI Yuying2， SIMAYI Aishajiang3， QIU Yiping2， JIANG Qiuran2
(1.GuangzhouFiberProductTestingandResearchInstitute,Guangzhou,Guangdong511447,China; 2.KeyLaboratoryofTextileScience&Technology,MinistryofEducation,DonghuaUniversity,Shanghai201620,China; 3.XinjiangFiberInspectionBureau,Urumqi,Xinjiang830013,China)

In order to solve the problem that nano photocatalytic materials have low bonding strength on textiles under adhesive-free condition, low temperature bonding treatment was adopted to uniformly load TiO2nanoparticles (TiO2NPs) on ramie fabrics. The properties of the treated ramie fabrics were evaluated by a scanning electron microscope, a Fourier transform infrared spectroscope, a porosimeter, a universal tensile test machine and a formaldehyde test system. The results show that TiO2NPs can be evenly fixed on the ramie fabrics. The sample treated in the bath at -10 ℃ for 3 cycles (10 min/cycle, 400 N/cm) shows the highest formaldehyde elimination rate. After the treatment, hydroxyl groups on the fabric surface are increased while the air permeability, tensile stress and elongation of the fabrics are maintained. Within 120 min, about 87.14% formaldehyde can be eliminated by the treated fabrics.

formaldehyde photocatalytic degradation; low temperature treatment; ramie fabric; titania nanoparticle

10.13475/j.fzxb.20161201206

TS 123

A

2016-12-09

2017-08-28

廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局科技項(xiàng)目(2016PZ04)；新疆維吾爾自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局科技計(jì)劃項(xiàng)目(新質(zhì)監(jiān)辦科[2015]7號(hào))；上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)浦江人才計(jì)劃項(xiàng)目(15PJ1400300)

馮雅妮(1985—)，女，工程師，碩士。研究方向?yàn)楣δ芑徔椘费邪l(fā)。蔣秋冉，通信作者，E-mail:jj@dhu.edu.cn。