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溶膠-凝膠技術(shù)是利用金屬醇鹽或者無機(jī)鹽經(jīng)過溶液、溶膠、凝膠而固化,再經(jīng)熱處理形成氧化物或其它化合物的一種方法.這是目前材料制備研究較為廣泛采用的方法,如制備納米材料、抗反射膜、有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料、陶瓷纖維等[1].用SiO2或其它金屬氧化物納米溶膠處理織物,經(jīng)過干燥除去有機(jī)溶劑,可在織物表面形成一層多空結(jié)構(gòu)的氧化物干凝膠膜,而原來的納米溶膠粒子形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[2-4].納米溶膠的優(yōu)點(diǎn)是易于進(jìn)行化學(xué)和物理改性,所以使用改性納米溶膠可以大幅度地改變織物的功能性[2].化學(xué)改性是在溶膠形成的過程中使添加物與金屬氧化物粒子以共價鍵的形式鍵合,如:通過不同的金屬烷氧基化合物共水解來進(jìn)行化學(xué)改性,此法可以得到混合金屬氧化物涂膜;另一種化學(xué)改性是通過含有一個R側(cè)基的3-烷氧基硅氧烷的共水解、共縮聚完成,通過改變R側(cè)基來調(diào)節(jié)納米溶膠膜的性能,如R基為烷基或全氟烷基時,可得到疏水或疏油的膜[3,4],而且也可以把R基轉(zhuǎn)換成染料或生物活性物質(zhì),來改變納米溶膠膜的功能性.物理改性是把添加劑均勻地混入并固定在金屬氧化物中,不形成共價鍵,如添加聚合物.溶膠-凝膠技術(shù)在溶膠的制備時可以對溶膠進(jìn)行亞微米、納米級甚至分子級的物理和化學(xué)的改性,極大地改變?nèi)苣z的應(yīng)用范圍,如添加生物活性物質(zhì)、染料分子、納米粒子等,把改性的溶膠應(yīng)用到紡織品上,更加擴(kuò)大了紡織品的應(yīng)用.溶膠-凝膠技術(shù)具有制備工藝簡單,容易操作,反應(yīng)溫度低,得到產(chǎn)物均勻度高等優(yōu)點(diǎn),可以在織物的表面形成復(fù)雜的無機(jī)氧化物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這層凝膠固著在織物的表面,改善纖維的表面化學(xué)性能,賦予織物一定的功能性,如表1所示[2].

本文利用溶膠-凝膠技術(shù)得到TiO2納米水溶膠,然后把該溶膠整理在棉織物上,結(jié)果發(fā)現(xiàn),織物表面形成一層無機(jī)氧化物涂層,具有一定的疏水性,但手感度、白度降低.

1實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)材料及藥品

鈦酸丁酯(化學(xué)純),冰乙酸(分析純),鹽酸(分析純),8 040有機(jī)硅乳液,一般平紋機(jī)織棉織物.

1.2TiO2水溶膠的制備

TiO2水溶膠的制備方法:先將冰乙酸和鈦酸丁酯混合,然后緩慢地滴加到HCl水溶液中,滴加完畢后,靜置分層即得到透明度很高的TiO2水溶膠.

1.3拒水性能測試方法

(1)耐水壓值的測定.采用連通管型水壓儀測定試樣的耐水壓性能.

(2)淋水實(shí)驗(yàn).采用淋水實(shí)驗(yàn)儀器如圖1進(jìn)行淋水實(shí)驗(yàn),參考圖2進(jìn)行淋水級數(shù)的判斷.