Page 109 - 《精细化工》2021年第7期

第 7 期 秦 圆，等: 纳米氧化锌和纳米银对棉织物的多功能整理 ·1391·

降了 16.1%。由图 9 可见，经过 10 次洗涤后，ZnO/Ag- 由图 10 可见，经过 10 次洗涤后，ZnO-棉织物
棉织物上的 Zn 元素含量从 357.2 mg/kg 下降到 对 MB 的降解率从 92.67%下降 到 83.24%；而
313.2 mg/kg,下降了 12.3%；Ag 含量从 319.6 mg/kg ZnO/Ag-棉织物对 MB 的降解率从 99.76%下降到
下降到 277.6 mg/kg，下降了 13.1%。这是因为，具 90.56%。说明两种棉织物随着洗涤次数的增加，光
有小尺寸效应的纳米 ZnO 和纳米 Ag 是通过范德华 催化降解率出现了小幅下降，ZnO/Ag-棉织物在经
力吸附在织物表面，在洗涤过程中，外力的作用会 过 10 次洗涤后，对 MB 仍具有 90%以上的降解率，
使纳米粒子从织物表面脱落，导致织物表面纳米粒 说明纳米 Ag 能够提升纳米 ZnO 的光学性能，赋予
子的吸附量降低 [24] 。 织物更好的自清洁性能。两种棉织物经过 10 次洗涤
后仍具有良好的自清洁性能。

2.6 抗紫外性能分析
对整理前后的棉织物进行抗紫外性能测试，其
对 A 段和 B 段紫外线（UVA、UVB）的平均透过率
及紫外线防护系数（UPF）值见表 2。

表 2 纳米粒子整理前后棉织物紫外线的平均透过率、
UPF 值
Table 2 Average UV transmittance, UPF values of cotton
fabrics before and after nanoparticles finishing

图 8 ZnO-棉织物洗涤前和不同洗涤次数后的 Zn 含量 样品 紫外线平均透过率/% UPF 值
Fig. 8 Zn content of ZnO-cotton fabric before and after UVA UVB
different washing times 空白棉织物 29.98 15.65 5.36

ZnO-棉织物 2.67 2.97 33.23
ZnO/Ag-棉织物 1.35 2.67 41.06

由表 2 可见，相比空白棉织物，ZnO-棉织物和
ZnO/Ag-棉织物的 UVA 和 UVB 透过率均大幅下降，
UPF 值均在 30 以上，两者均表现出了优良的抗紫外
性能。这是因为，纳米 ZnO 能够吸收大于 3.37 eV
带隙能的光子，而紫外区的光子能量符合这一要求，
纳米 ZnO 吸收紫外光能后不但产生氧化降解能力，
而且大大降低了织物的紫外线透过率 [26] 。同时，纳

图 9 ZnO/Ag-棉织物洗涤前和不同洗涤次数后的 Ag 和 米粒子的小尺寸以及量子尺寸效应能够增强其对紫外
Zn 含量 线的吸收，改善棉织物的抗紫外线性能 [13] 。另外吸附
Fig. 9 Ag and Zn contents of ZnO/Ag-cotton fabric before 在织物上的纳米粒子与织物所形成的界面反射和散
and after different washing times
射作用也会增强，从而加强了棉织物对紫外线的屏
蔽作用，提高了织物的抗紫外性能 [21] 。相比 ZnO-
棉织物，ZnO/Ag-棉织物上除了纳米 ZnO 对紫外线
产生吸收和屏蔽作用之外，其上还吸附了一定数量
粒径较小的纳米 Ag，不仅使织物对紫外线的吸收作
用增强，还能加强织物的界面反射和散射作用，产
生更好的紫外线屏蔽效果，赋予织物更好的抗紫外
性能。
参照 GB/T18830—2009 [19] ，UPF>40 且 UVA<
5%时为防紫外线产品，ZnO-棉织物虽不能称为防紫

图 10 纳米粒子整理后棉织物在洗涤前和不同洗涤次数 外产品，但与空白棉织物相比，其抗紫外性能得到
后对 MB 的降解 了大幅度的提升，具有良好的抗紫外性能。而
Fig. 10 Degradation of MB in cotton fabrics finished with ZnO/Ag-棉织物具有优异的抗紫外性能，可以称为
nanoparticles before and after different washing
times 抗紫外产品，说明纳米 Ag 不但可以提升纳米 ZnO