超声波增强纳米材料嵌入毛织物地研究.pdfVIP

of2006 InternationalWoolTextileConference＆IWTOWoolForum China Proceedings 2006中国国际毛纺织会议暨IWTO羊毛论坛论文集 Nov．19～21，2006Xi’an，China2006年11月19～21日中国·西安 超声波增强纳米材料嵌入毛织物的研究 许文娜¨，马建伟1’2，刘 佳1 (1．青岛大学纺织服装学院．山东青岛266071；2．东华大学纺织学院，上海200051) 摘要：超声波由于县有特殊的机械以度空化等作用，常被用于超声洗涤。但是实验和理论研究表明， 在一定条件下超声波也可以反过来促进微小粒子进八多孔材料。奉文首先用孔径为0．15／1m的多孔滤腱 为模型材料，分别将其置于28kHz和40KHz的超声波场中，取三种不同的膜片与超声波挟能器的距离以 噩五种不同的静水压力，分别对液体透过微孔滤膜的渗透量进行测量，并与无超声波作用时的数据进行时 比，得出超声波对通过多孔材料的渗透率确实有增强作用，增强效果与超声频率、膜片与声泺间的距离以 出；当液体中舍有较多微粒时，透过多孔材料的流量增托可以使更多的微粒嵌入多孔材料。最后，本文用 超声波对毛织物进行纳米整理，通过扫描电镜观察到本文设想是可行的。 关键词：超声波；纳米材料；多孔材料；毛织物 纺织品由于具有疏松的三维多孔结构，在服用过程中极易聚集灰尘、汗液以及皮脂，从而成为细菌和 微生物传播的良好媒介。尤其是蛋白质纤维，其本身就是微生物的营养源，也就更容易受到微生物的侵袭 而使外观和性能受到不良影响。目前，已有很多学者对毛织物的纳米抗苗、拒油拒污及抗紫外整理进行了 研究。研究表明，通过对毛织物进行纳米整理可以使其具有良好的杀菌、抗污和抗紫外效应。张永久和冯 爱芬等人“3对毛织物进行了拒油拒水整理，同时测得纳米整理可以令织物的抗皱性提高24％～35％，对 织物的色泽不会产生影响，但是会令毛织物的强度和透气性有小憾降低(4“和7％以内)。由此可知用纳 米技术来整理毛织物是一个切实可行且具有广阔前景的技术。但是，由于受到纳米整理技术的限制，如： 通常采用的浸轧涂层法是借助了粘合剂的作用使得纳米微粒与织物结合，从而使得纳米整理织物的持久 性不够理想，制约了纳米技术在毛织物整理中的应用。另外，纳米材料脱落进人人体的毒性影响目前尚未 见研究。马建伟和秦泗霞等人嘲通过动物红细胞脆性实验证实了，过量使用稀土纳米材料会对动物机体 产生不良影响。因而，传统纳米整理织物存在着安全性问题。 因此，开发一种可以提高纳米材料与织物问结合牢度的纳米整理技术是突破这一瓶颈、进一步推广纳 米技术在纺织中应用的关键。本文所采用的超声波技术正是对这一方面技术的探索。 1基本理论 超声波是频率处于2×(10‘～108)Hz之问的纵向振荡波。近年来，超声波在纺织行业中得到了广泛 的应用，并且应用技术日益成熟，它可以改善退浆、煮练、漂白、染色、整理与洗涤等多种纺织加工工艺。这 是由于超声渡具有的一些特殊效应可以对纺织品湿整理过程产生强化作用． 1．1功率超声的基本效应 强超声场在媒介中传播时，会产生一系列效应，如机械效应、热效应、空化效应、化学效应以及光效应 基金项目t山东省自然科学基金项目(Y2001F04) -通讯作者．Telll3176886388#E-maillxwx9@hotmail．COrn 2006中国国际毛纺织会议暨IWTO羊毛论坛论文集 253 等r3]。在机械效应中有搅拌、分散、除气、成雾、凝聚、冲击破碎和疲劳损坏作用；在热效应中有声能被吸收 而引起的整体加热，边界处的局部加热；空化效应可以在介质中产生高温高压的“热点”，空泡崩溃时又会 产生在化学效应中可以促进氧化、还原、促进高分子物质的聚台或解聚作用等。 此外，超声波强化过程还有四个附加效应；即湍动效应、微扰效应、界面效应和聚能效应“]．这四种效 应是超声波增强传质的主要作用机理。 1．2空化阈值厦超声分散与凝聚 在上述的几种效应中，超声空化对过程强化起着极其重要的作用。但是超声场并不是在任何情况下 都会产生“空化现象”，这里存在一个空化阈值的概念。所谓空化阈值就是使液体产生空化的最低声强或 声压幅值。 超声波在液体中传播