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基本信息

項目名稱：
耐黃變/抗紫外雙功能面料的制備及性質(zhì)研究
小類：
能源化工
簡介：
采用HDI、PEG、納米TiO2和NaHSO3等原料,通過預(yù)聚法合成耐黃變/抗紫外水性聚氨酯整理劑,并將其用于棉織物含氟乳液TG581防水整理。通過大量實(shí)驗得出其優(yōu)化制備工藝，150℃焙烘促使異氰酸根游離出來與帶有羥基的棉纖維反應(yīng)，制得納米顆?！奥懵丁痹诶w維表面，相互間共價鍵結(jié)合的面料，活性點(diǎn)多，具有較好的耐黃變、抗紫外性能。
詳細(xì)介紹：
采用HDI、PEG、納米TiO2和NaHSO3等原料,通過預(yù)聚法合成耐黃變/抗紫外水性聚氨酯整理劑,并將其用于棉織物含氟乳液TG581防水整理。通過大量實(shí)驗得出其優(yōu)化制備工藝，150℃焙烘促使異氰酸根游離出來與帶有羥基的棉纖維反應(yīng)，制得納米顆粒“裸露”在纖維表面，相互間共價鍵結(jié)合的面料，活性點(diǎn)多，具有較好的耐黃變、抗紫外性能。 用于棉織物的耐黃變、抗紫外、拒水的多功能面料的制備，比大金氟化工的交聯(lián)劑性能優(yōu)異，后整理簡單，利于工業(yè)化生產(chǎn)。

作品圖片

  • 耐黃變/抗紫外雙功能面料的制備及性質(zhì)研究
  • 耐黃變/抗紫外雙功能面料的制備及性質(zhì)研究
  • 耐黃變/抗紫外雙功能面料的制備及性質(zhì)研究
  • 耐黃變/抗紫外雙功能面料的制備及性質(zhì)研究

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

目的：為了從根本上解決傳統(tǒng)交聯(lián)劑黃變問題及增加面料的抗紫外功能，納米顆粒均勻“裸露”在纖維表面，提高織物的服用性能。 基本思路：本實(shí)驗先用HDI與聚PEG等原料進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)，通過染整加工的方式，使改性納米粒子均勻分散在織物表面，促使異氰酸根游離出來與帶有羥基、酰胺基的纖維反應(yīng)，從而制得納米顆?！奥懵丁痹诶w維表面，相互間共價鍵結(jié)合的納米功能纖維，提高整理后的棉織物耐黃變性能和抗紫外性能。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

織物在功能整理后易黃變，例如具有良好的防水拒油性能的織物，卻因黃變使其實(shí)用性打折，并且棉織物對微生物的抗菌性能較差，且在紫外線的波長范圍內(nèi)具有比較高的紫外線輻射透過性，防紫外線輻射性能很差。納米TiO2具有很好的光催化作用和紫外線屏蔽作用，因此可用作防紫外整理劑。本實(shí)驗使改性的納米TiO2顆粒具有較好的穩(wěn)定性。此種整理方法在紡織印染行業(yè)是成熟的。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義

實(shí)際應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義： 水性聚氨酯以水為介質(zhì)，具有無氣味、不污染環(huán)境、節(jié)能、操作加工方便等優(yōu)點(diǎn)，消除了在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程易燃易爆等危險性，應(yīng)用領(lǐng)域日趨加大，其研究與開發(fā)愈來愈為人們所重視。 其中包括：柔軟底物涂飾，如織物、橡膠、皮革、紙張和乙烯基塑料的表面涂層；工業(yè)產(chǎn)品的涂飾，如機(jī)器外殼，塑料制品和金屬底漆的等。

學(xué)術(shù)論文摘要

摘　要： 采用HDI(1, 6-己二異氰酸酯)、聚乙二醇（PEG）、金紅石型納米TiO2粉末和封端劑亞硫酸氫鈉等原料,通過預(yù)聚法合成耐黃變/抗紫外水性聚氨酯整理劑,并將其用于棉織物含氟乳液TG581防水整理。試驗結(jié)果表明,其優(yōu)化制備工藝為: 60℃時向聚乙二醇中緩慢加入HDI和催化劑, 85℃預(yù)聚2.5 h, 升溫至95℃加入硅烷偶聯(lián)劑改性金紅石型納米TiO2粉末反應(yīng)2 h，再進(jìn)行封端反應(yīng)80 min。通過染整加工的方式，使改性納米粒子均勻分散在織物表面，再通過150℃焙烘3min，促使異氰酸根游離出來與帶有羥基的棉纖維反應(yīng)，制得納米顆?！奥懵丁痹诶w維表面，相互間共價鍵結(jié)合的納米功能面料，其有效比表面積大，活性點(diǎn)多，具有較好的耐黃變及抗紫外性能。

獲獎情況

作品《耐黃變聚氨酯交聯(lián)劑的制備和應(yīng)用》在2010年5月（第10期），在《印染》雜志發(fā)表（二類期刊）。 文章編號: 1000-4017(2010)10-0027-02 作品《棉織物的聚氨酯改性納米TiO2功能整理》在2010年10月（第20期），在《印染》雜志發(fā)表（二類期刊） 文章編號：1000-4017(2010)20-0032-03

鑒定結(jié)果

該論文內(nèi)容通過染整加工的方式，采用軋-烘-焙工藝處理，制得納米顆?！奥懵丁痹诶w維表面提高產(chǎn)品的耐黃變性及抗紫外性能，技術(shù)成熟，應(yīng)用前景廣泛。

參考文獻(xiàn)

超聲波儀，電腦測色配色儀(Color-Eye7000A)，WSB-3A白度計，掃描電鏡儀(SEM)，紅外光譜儀（IR），TG（熱重分析儀），差熱分析儀（DTA），XRD-X射線衍射分析儀，抗紫外測定儀,耐洗牢度試驗機(jī)。 參考文獻(xiàn)： 1.劉新華等.耐黃變聚氨酯交聯(lián)劑的制備和應(yīng)用[J].印染,2010,36(10):27-28. 2.陶旭晨，劉新華等.棉織物的聚氨酯改性納米TiO2功能整理[J].印染，2010/20. 3.Guise GB. Poly(carbamoyl sulfonates)Bisulfite Adducts of Polyisocyanate[J].Journal of Applided Science,1977,21:342-344. 4.熊軍,孫芳,杜洪光.丙酮－二正丁胺滴定法測定聚氨酯中的異氰酸酯基[J].分析實(shí)驗室,2007,26(8):73-75 5.孔明涵、王庭慰、李冬梅、羅本喆.影響聚氨酯彈性體紫外線穩(wěn)定性的因素. 2006年第21卷第6期 6.鄧樺,忻浩忠.用納米TiO2對棉織物進(jìn)行抗紫外線整理的研究[C]//第五屆功能性紡織品及納米技術(shù)研討會論文集.2005:260-263. 7.楊　卉,王海云,丁巧英，等.納米TiO2對棉織物的防紫外線整理，蘇州大學(xué)學(xué)報(工科版) 2008年4月，第28卷第2期 8.鄧樺,張紀(jì)梅,李秀明,等.納米TiO2多功能織物整理劑的制備與性能[J].紡織學(xué)報, 2006, 27(3): 92-94

同類課題研究水平概述

國內(nèi)外正在研究和應(yīng)用的將納米微粒施加到紡織品上，從而達(dá)到抗菌、抗紫外的功能。其方法主要有的：一是采用溶液共混或熔體共混方法制得功能性纖維及織物，但由于納米TiO2粒子在纖維聚合物熔體中團(tuán)聚嚴(yán)重，極易造成微米級的噴絲頭堵塞或斷頭、磨損織物等，且此法不能用于天然纖維。二是將納米TiO2粒子通過粘合劑均勻涂覆于纖維或織物表面制成功能性紡織品，工藝簡單，能達(dá)到一定的功能指標(biāo)，但由于無機(jī)納米TiO2粒子與紡織品的纖維之間不是化學(xué)鍵連接，耐洗牢度低，功能不能持久，織物手感也較差。因此，如何將納米TiO2粒子均勻地分散在紡織品上，且實(shí)現(xiàn)納米TiO2粒子與纖維的堅牢結(jié)合，是納米功能紡織品開發(fā)和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。 對于功能面料的耐黃變/抗紫外雙功能整理尚未有報道，雖然利用納米TiO2粉體對織物的整理，亦有報道，但大都是改性進(jìn)行整理。為了從根本上解決聚氨酯交聯(lián)劑黃變問題及增加面料的抗紫外功能，達(dá)到耐黃變/抗紫外的雙重功能，在不改變或較少改變整理工藝的前提下，我們選擇耐光性好的二異氰酸酯、聚乙二醇、納米顆粒等為原料合成日久不變黃、抗紫外且不降低拒水拒油性的聚氨酯交聯(lián)劑，再經(jīng)過經(jīng)傳統(tǒng)軋－烘－焙整理工藝后，將納米TiO2改性后再將改性劑的另一端的活性基團(tuán)進(jìn)行封端后，整理到棉織物上，使納米顆粒均勻“裸露”在纖維表面，從而提高功能面料的耐黃變性能和抗紫外性能，提高織物的服用性能。 研究意義： 紡織品拒水拒油、耐黃變、抗紫外功能整理是國內(nèi)外紡織品提高附加值的方向之一。為了從根本上解決聚氨酯交聯(lián)劑黃變問題及增加面料的抗菌、抗紫外功能，達(dá)到耐黃變/抗紫外的雙重功能，在不改變或較少改變整理工藝的前提下，我們選擇耐光性好的1, 6-己二異氰酸酯HDI、聚乙二醇、納米TiO2顆粒等為原料合成日久不變黃、抗紫外且不降低拒水拒油性的聚氨酯交聯(lián)劑，再經(jīng)過經(jīng)傳統(tǒng)軋－烘－焙整理工藝后，納米TiO2顆粒均勻“裸露”在纖維表面，從而提高功能面料的耐黃變性能和抗紫外性能，提高織物的服用性能，此前景將十分廣闊，市場價值將十分巨大。
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