功能性汽车内饰纺织品的开发

论文摘要

汽车给人们生活带来方便,舒适的同时,车内空气污染物也严重影响了人们的身心健康,随着人们安全意识的提高,人们对车内空气质量问题也日益重视。本文针对这种情况,研究并开发了能吸附有害气体,改善车内空气品质等多功能汽车内饰面料,主要研究内容如下：1.首先,以腈纶织物为原料制备预氧化织物,研究了预氧化温度、预氧化时间、织物收缩率等主要工艺参数对预氧化织物的影响,并结合XRD表征预氧化织物的环化度,通过正交分析法得出最佳预氧化工艺参数：预氧化温度为250。C、预氧化时间为30min、织物的收缩率15%。同时,选取几组不同环化度的预氧化织物制备活性炭纤维布,得出环化度高的预氧化织物,所制备活性炭纤维布的得率比较高。2.其次,以最佳工艺条件下制备的预氧化织物为原料,采用化学活化法制备活性炭纤维布。以碘吸附值、亚甲基蓝吸附值为衡量标准,研究了活化温度、磷酸浓度、浸渍时间以及活化时间等工艺条件对活性炭纤维布的性能影响；采用正交试验分析法,得出最佳的工艺参数：活化温度650℃、浸渍时间16h、磷酸浓度15%、活化时间30min,此条件制备的活性炭纤维布的亚甲基蓝吸附值为162.08mg/g,碘吸附值为1593.85mg/g。采用SEM扫描电镜对最佳条件下的活性炭纤维的表面形貌进行表征,结果表明纤维上有大量的微孔。3.活性炭纤维布具有很大的比表面积,能吸附各种有害物质,但它主要是物理吸附,不能彻底地氧化有害物质,而纳米Ti02是新型的光催化材料,本文结合两者的优势,采用液相沉积法在优选的活性炭纤维表面沉积Ti02,以光催化降解亚甲基蓝为衡量标准,研究氟钛酸铵与硼酸的摩尔比、沉积时间、煅烧温度等工艺参数对Ti02光催化性能的影响,采用单因素分析法,得出最佳的工艺参数：氟钛酸铵与硼酸的摩尔比为1：3(即0.1mol/L:0.3mol/L),沉积的时间为15h,煅烧温度为400℃。此条件下制备的薄膜对亚甲基蓝的降解性能最好,在1h内对亚甲基蓝的降解率能达到86%。4.因为活性炭纤维布力学性能差,而且价格比较贵,将改性后活性炭纤维布与其他面料进行复合,就能发挥活性炭纤维布的优势。本文采用缝纫法,将改性后活性炭纤维布作为中间层与棉织物复合,并且测试了复合面料的各项性能,结果表明：复合面料能发挥光催化性能,降解甲醛,同时还具有较好的阻燃性能和抗菌性能,且这些功能持久性较好。复合面料的力学性能符合汽车内饰的要求,同时还具有优良的透气性能。5.本课题研究的功能性面料,可以应用于汽车内饰,可以作为门板衬、座椅、抱枕、靠枕等包覆面料。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 汽车车内污染物的来源及危害
• 1.2.1 汽车车内污染物的来源
• 1.2.2 汽车车内污染物的危害
• 1.3 活性炭纤维
• 1.3.1 活性炭纤维的性质
• 1.3.2 活性炭纤维的种类
• 1.3.3 活性炭纤维的应用
• 1.3.4 活性炭纤维的改性现状
• 1.4 纳米二氧化钛
• 1.4.1 纳米二氧化钛的简介
• 1.4.2 纳米二氧化钛在功能纺织品中的应用
• 1.5 本论文的研究目的意义与内容
• 1.5.1 研究目的与意义
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 论文特色及创新
• 第二章 聚丙烯腈预氧化织物的制备及性能研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验材料、药品及仪器
• 2.2.2 聚丙烯腈基预氧化织物的制备
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 环化度
• 2.3.2 活性炭纤维的得率
• 2.3.3 工艺参数的优化设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 活性炭纤维布的制备及性能研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验材料、药品及仪器
• 3.2.2 活性炭纤维布的制备
• 3.2.3 各种化学试剂的配制
• 3.2.4 碘吸附值的测定
• 3.2.5 亚甲基蓝吸附值的测定
• 3.2.6 活性炭纤维得率的测定
• 3.2.7 扫描电镜表征实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 活化温度对活性炭纤维布吸附性能的影响
• 3.3.2 浸渍时间对活性炭纤维布吸附性能的影响
• 3.3.3 活化时间对活性炭纤维布吸附性能的影响
• 3.3.4 磷酸浓度对活性炭纤维布吸附性能的影响
• 3.3.5 活性炭纤维布制备工艺的正交优化
• 3.3.6 结果分析与表征
• 3.4 本章小结
• 第四章 活性炭纤维布的改性及性能研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验原料、药品及仪器
• 4.2.2 二氧化钛负载活性炭纤维布的制备
• 4.2.3 扫描电镜表征实验
• 4.2.4 光催化性能测试
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 煅烧温度对光催化性能的影响
• 4.3.2 氟钛酸铵与硼酸摩尔比对光催化性能的影响
• 4.3.3 沉积时间对光催化性能的影响
• 4.3.4 电镜扫描结果与分析
• 4.3.5 试样光催化性能的重复性
• 4.3.6 负载牢固性研究
• 4.3.7 对比实验
• 4.4 本章小结
• 第五章 功能性汽车内饰面料的复合及性能研究
• 5.1 前言
• 5.2 功能性汽车内饰面料的复合
• 5.2.1 功能性汽车内饰面料复合的方法
• 5.2.2 复合面料的制备
• 5.3 复合面料的各种性能测试及机理分析
• 5.3.1 吸附性测试及结果分析
• 5.3.2 抗菌性能测试及机理和特点分析
• 5.3.3 阻燃性测试及机理分析
• 5.3.4 透气性能测试及结果分析
• 5.3.5 复合面料物理机械性能测试及结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢