圖1納米粉體分散體系上層澄清液體積百分?jǐn)?shù)與分散劑質(zhì)量百分?jǐn)?shù)關(guān)系 |
由圖1知,上層澄清液的體積隨聚丙烯酸鈉含量的增加先減小后增加,在聚丙烯酸鈉含量為2%時其上層澄清液體積百分?jǐn)?shù)最小,表明此時分散體系最穩(wěn)定。當(dāng)聚丙烯酸鈉的含量低于2%和高于2%時分散體系的穩(wěn)定性降低,這是由于聚丙烯酸鈉的含量較低時,它不能完全覆蓋粒子的表面,這樣吸附在某一表面的高分子鏈將同時粘附于另一質(zhì)點(diǎn)的未被覆蓋的表面,通過橋聯(lián)的方式將兩個或多個的質(zhì)點(diǎn)拉在一起,引起絮凝;當(dāng)加入過量的聚丙烯酸鈉時,達(dá)到過飽和吸附,這時伸向水中的鏈就會纏繞在一起,同樣會使顆粒發(fā)生團(tuán)聚,故聚丙烯酸鈉的加入量有一最佳值,并不是越多越好。
3.2抗菌性測試結(jié)果
抗菌性能測試結(jié)果見表7:
表6細(xì)菌減少百分率
試樣編號 | 抗菌率 | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||
納米用量 (o.w.f.) | 2% | 81.6 | 80.4 | 85.0 | 85.3 | 85.1 | |||
3% | 94.0 | 91.5 | 95.0 | 96.2 | 96.7 | ||||
5% | 96.1 | 93.0 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | ||||
表7表明,隨著納米粉體用量的增加,抗菌率增加,當(dāng)用量在3%~5%時抗菌性比較好。另外,在納米TiO2中添加部分納米ZnO或在納米ZnO中添加部分納米TiO2,其處理織物的抗菌效果要比單一納米材料的抗菌效果好一些,說明納米TiO2和ZnO之間存在納米協(xié)同效應(yīng)。這主要是由于納米TiO2和ZnO的表面原子所處的環(huán)境和禁帶寬度不同,粒子的表面效應(yīng)存在差異,故對光照尤其是紫外線的吸收有其特征的波段。當(dāng)納米TiO2和ZnO復(fù)合物處理到棉織物上后,能在更寬的波段范圍內(nèi)吸收紫外線,更多的分解出自由移動的帶負(fù)電的電子(e↑)和帶正電的空穴(h+),并形成光生電子—空穴對,它們與周圍的水和氧反應(yīng)生成更多的O2-、HO·、HO2·和H2O2,從而更好的把細(xì)菌殺死,使織物的抗菌效果得到提高[8][9],但實(shí)驗(yàn)中沒有找出具有最佳協(xié)同效應(yīng)的TiO2和ZnO的混合比例,有待于進(jìn)一步研究。
3.3耐洗性
取納米粉體用量為3%的4#試樣按照GB/T8629-2001標(biāo)準(zhǔn)中的4A程序進(jìn)行洗滌,水洗一次、五次和十次后測其抗菌率,結(jié)果見表7:
表7水洗次數(shù)和細(xì)菌減少百分率的關(guān)系
水洗次數(shù) | 一次 | 五次 | 十次 |
抗菌率% | 90.5 | 81.3 | 73.6 |
由表7可知,經(jīng)過整理的織物水洗牢度比較好,水洗十次以后織物的抗菌率在70%以上。
4.4.結(jié)論
1、低聚丙烯酸鈉比其它三種分散劑的分散效果好,且在pH=9或10時納米微粒的分散效果最好,懸浮液最穩(wěn)定。
2、當(dāng)納米粉體用量為3%(o.w.f.),低聚丙烯酸鈉用量為2%(o.w.f.)時,納米微粒的分散效果最好。
3、納米ZnO的抗菌性比納米TiO2的抗菌性好,納米TiO2/ZnO復(fù)合粉體的抗菌性要比單一納米TiO2或ZnO的抗菌性要好,這證明了復(fù)合納米粉體協(xié)同效應(yīng)的存在。
4、納米粉體用量大于等于3%(o.w.f.)時,棉織物具有很好的抗菌性,且洗滌10次抑菌率仍達(dá)70%以上。
參考文獻(xiàn)
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The Desperseing of Nano-powder and Antibacterial Finishing of the Cotton Fabrics
Teng Zhiqiang Zhu Ping Zhang Jianbo Wang Bing
ABSTRACT;In this paper,the dispersive effects of four kinds of dispersant at different pH value and the optimum dosage of the best dispersant have been studied.The experimental results show that 2%(o.w.f.)PAA-Na has the best dispersion stability for 3%(o.w.f.)nano-particle at pH=9.In addition,the composite nano-particle ZnO/TiO2 which are finished to cotton fabric for the antibacterial finishing also have been studied.The results show that the antibacterial effect of composite nano-particle ZnO/TiO2 is better than that of single nano-particle.This proves that the nano-synergistic effect is existent.But it is not obvious.
Keywords:PPA-Na dispersivity nano-ZnO/TiO2 antibacterial finishing synergistic effect
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