Page 196 - 《精细化工》2022年第7期
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·1482· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
氧化硅等无机物。当前市售紫外线整理剂一般为无 京先丰纳米材料科技有限公司;实验用水为纯净水。
色,可以单独进行紫外线整理的化学品,也有的整 Quanta 250 型扫描电子显微镜,捷克 FEI 公司;
理剂与染料同浴染色进行抗紫外加工整理。 SZT-2B 四探针表面电阻测试仪,苏州同创电子有限
石墨烯是近年来研究的热点,其具有优异的导 公司;Y92-2D 型超声波细胞粉碎机,宁波新芝生物
电和导热性,是一种优异的二维碳材料 [5-10] 。当前 科技公司;InVia Reflex 型显微激光拉曼光谱仪,英国
研究的热点是石墨烯的导电和导热性,以及其作为 Renishaw 公司;SW-12A 型耐洗色牢度试验机,温州
智能可穿戴服饰、防寒服等方面的应用,而对于石 市大荣纺织仪器有限公司;HD026D 型电子织物强力
墨烯的抗紫外、抗菌、阻燃等其他方面的性能研究 仪,南通宏大实验仪器有限公司;UV-2000F 型纺织品
相对较少 [11-13] 。石墨烯作为蚕丝织物的紫外线整理 紫外线防护性能测试仪,美国蓝菲光学有限公司。
剂最大的优势是在赋予织物优异的紫外线防护性能 1.2 GO 浸渍整理蚕丝织物方法
的同时,可使织物获得灰黑色颜色,无需再对织物 将蚕丝织物于室温下浸渍于质量浓度为 0.5 g/L
进行染色加工。高丽枝 [14] 采用后整理涂层法制得抗 的 GO 分散液(将 GO 超声分散于水中)中 30 min
紫外蚕丝,用硅烷偶联剂 KH570 和纳米二氧化硅进 (织物与 GO 分散液质量比为 1∶20),再将浸渍 GO
行共同整理,该方法采用无机纳米紫外散射剂和黏 的蚕丝织物取出,于 80 ℃干燥 5 min,然后将浸渍
合剂 KH570 对蚕丝进行防紫外线整理,可使织物获 GO 且烘干的蚕丝织物(蚕丝-GO)在 75 ℃用质量
得抗紫外能力,但操作不当易造成织物手感粗糙。 浓度为 1 g/L 的保险粉水溶液还原 5 min(织物与保
陈垒等 [15] 采用天然色素荆芥对蚕丝进行染色和抗紫 险粉溶液质量比为 1∶20),还原结束后用蒸馏水充
外一浴整理,该方法可使织物同时获得染色和抗紫 分洗净,烘干,得到还原氧化石墨烯(RGO)整理
外功能,但处理 pH 为强酸性(pH=1.98),处理温 蚕丝织物(蚕丝-RGO)。
度较高(100 ℃),同时由于采用的是天然色素蚕丝 1.3 表征与性能测试
织物的染色牢度不是很高。方婧等 [16] 采用浸渍-浸轧- 1.3.1 织物紫外线防护性能测试
还原的方法对蚕丝进行紫外线防护整理,可使织物 依据 AS/NZS 4399∶1996,采用纺织品紫外线
获得较好的紫外线防护性能,但需要浸渍氧化石墨 防护性能测试仪测量整理前后蚕丝织物的紫外线防
护性能,主要测试指标为紫外线防护系数(UPF) 、
烯(GO)溶液 1 h,再二浸二轧,然后于 85 ℃还
原 2.5 h,工序较为复杂;王曙东 [17] 采用 GO 整理到 紫外线 A 透过率(T UVA /%)和紫外线 B 透过率
(T UVB /%),每个试样测量 8 次取其平均值。
蚕丝上后未进行还原,其整理工艺为:浸渍-烘干-
1.3.2 SEM 测试
水洗-烘干,该方法存在的问题是 GO 分子中存在较
采用扫描电子显微镜对蚕丝织物的表面形貌进
多的水溶性基团,该类整理织物在洗涤过程中 GO
[4]
易从织物表面脱落。CAO 等 采用 GO 对蚕丝进行 行表征,加速电压 1.5 kV。
1.3.3 拉曼光谱(Raman)测试
紫外线防护整理,其工艺为:浸渍-水洗-烘干-还原-
采用显微激光拉曼光谱仪对 RGO 整理蚕丝织
水洗,由于蚕丝浸渍 GO 后经过水洗,故大多数吸
物进行测试,激光波长 532 nm,激光强度 1,波数
附在蚕丝表面的 GO 在水洗过程中脱落,造成蚕丝
–1
范围 400~2000 cm 。
的紫外线防护性能较差(UPF 值<25)。但 GO 经还
1.3.4 耐洗性测试
原后可使织物获得优良的抗紫外效果和优异的抗紫
蚕丝织物的抗紫外耐久性按照 AATCC 135—
外耐久性。
2004《织物经过家庭洗涤后的尺寸稳定性》进行测
鉴于上述分析,本文将系统研究 GO 对蚕丝织
试,测试织物经 0、5、10、20、30 次皂洗后紫外线
物的紫外线防护整理,蚕丝织物浸渍 GO 溶液后烘
防护性能。
干、还原即可得到具有优异紫外线防护性能的功能
1.3.5 日晒色牢度测试
面料,以期为石墨烯在抗紫外蚕丝织物的工业化应
RGO 整理蚕丝织物的日晒色牢度按照 GB/T
用方面提供借鉴。
8427—2008《纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度:
1 实验部分 氙弧》方法进行测试。
1.3.6 断裂强力测试
1.1 试剂与仪器 蚕丝织物的 断裂强力按 照国家标 准 GB/T
2
蚕丝织物,市售,面密度 40 g/m ;保险粉,AR, 3923.2—2013《纺织品 织物拉伸性能第 1 部分:断
上海阿拉丁生化科技股份有限公司;氧化石墨烯,南 裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》进行测试。