仙人掌/纳米银对棉织物的功能化改性研究

论文摘要

随着高新技术的不断进步,人们对纺织面料的质量、性能以及附加值有了更高的要求。本课题对仙人掌中有效成分进行提取,得到了天然抗紫外整理剂,并以仙人掌为原料制得了纳米银。将其对棉织物进行功能化改性处理,以赋予织物优异的抗紫外性能和抗菌性能。该法不仅安全性高、对皮肤无刺激作用,而且符合生态环保要求。本文利用乙醇作为溶剂对仙人掌中黄酮类物质进行提取,采用显色反应、红外光谱、紫外光谱对其表征。采用仙人掌中的黄酮类提取物处理了棉制品,提高了棉制品的抗紫外性能,并进一步研究了棉织物抗紫外整理较优工艺。改性后的棉织物在UVA、UVB波段透过率大幅度下降,UPF由原来的4.53提高到44以上,织物的抗紫外性能明显提高。采用仙人掌提取物和银氨溶液为原料制备了仙人掌纳米银溶液。采用XRD、 UV-Vis、TEM、DLS等手段表征纳米银的形成。经纳米银整理后的棉纤维表面有纳米级银颗粒附着。研究了仙人掌纳米银改性棉织物的较优工艺,在较优工艺下,改性棉织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为99.99%和99.97%,洗涤50次后,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌仍具有99%以上的抑菌率,织物抗菌耐洗性良好。改性后棉织物保湿性、吸水性略有增强,力学性能、热学性能、结晶度基本保持不变,白度有所下降。

论文目录

• 中文提要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 棉纤维概述
• 1.1.1 引言
• 1.1.2 棉纤维的化学组成
• 1.1.3 棉纤维的改性研究
• 1.2 仙人掌及其应用研究
• 1.2.1 仙人掌简介
• 1.2.2 仙人掌中的化学成分
• 1.3 纳米材料及其应用研究
• 1.3.1 纳米材料简介
• 1.3.2 纳米材料的特性
• 1.3.3 纳米银的制备
• 1.3.4 纳米银的表征
• 1.3.5 纳米银的性能和应用研究
• 1.4 本课题的提出
• 第2章 仙人掌有效物质的提取及对棉织物的改性
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验材料及仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.1.3 仙人掌黄酮类化合物的鉴定方法
• 2.1.4 测试方法与原理
• 2.2 实验结果与讨论
• 2.2.1 仙人掌黄酮类化合物的鉴定
• 2.2.2 棉织物防紫外整理及整理工艺探讨
• 2.2.3 整理后棉纤维的XRD分析
• 2.2.4 整理后织物的白度分析
• 2.2.5 整理后纱线强伸力分析
• 2.2.6 织物的保湿性分析
• 2.2.7 织物吸水性分析
• 2.2.8 仙人掌乙醇提取液抗菌性能分析
• 2.3 本章小结
• 第3章 仙人掌纳米银的制备
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原理
• 3.1.2 实验材料与仪器
• 3.1.3 实验方法
• 3.1.4 测试方法与原理
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 纳米银的粒径分析
• 3.2.2 纳米银的UV-Vis图谱分析
• 3.2.3 纳米银的X射线衍射（XRD）分析
• 3.2.4 不同体积比制得的纳米银溶液的抗菌效果测试
• 3.2.5 纳米银胶体溶液的抗菌动力学测试
• 3.3 本章小结
• 第4章 仙人掌纳米银改性棉织物的抑菌性能研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验材料和仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 测试方法与原理
• 4.2 仙人掌纳米银溶液整理棉织物的工艺探讨
• 4.2.1 不同体积比对棉织物性能的影响
• 4.2.2 整理温度对棉织物性能的影响
• 4.2.3 整理时间对棉织物性能的影响
• 4.3 较优工艺条件下对棉织物的改性
• 4.3.1 较优工艺下织物的抗菌性能
• 4.3.2 整理织物的抗菌耐洗性
• 4.3.3 纤维表面纳米银的微观形态（SEM）
• 4.3.4 整理前后棉纤维的XRD
• 4.4 改性棉织物服用性能
• 4.4.1 力学性能
• 4.4.2 织物的吸水性能
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 5.1 本论文主要结论
• 5.2 本论文的不足及展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢