SPEEK/PVA改性棉织物的制备及其污染物消除性能研究

【摘要】具有污染物消除功能的自清洁织物能有效屏蔽和去除如细菌、病毒、杀虫剂、污渍等环境污染物，避免这些污染物通过皮肤对人体造成伤害，具有重要的研究价值。目前，自清洁表面的实现主要有两种途径：超疏水化和光催化。超疏水表面制备方法大多需要复杂的设计、精细的控制技术或昂贵的氟硅化合物，不适用于纺织品领域；光催化表面是基于光催化降解的机理，目前大量采用TiO2光诱导表面，但由于其作为无机材料与纤维表面较低的亲和力，导致其牢度较低。鉴于此，本文研究一种SPEEK/PVA（磺化聚醚醚酮/聚乙烯醇）有机高分子光催化降解体系，其在紫外光照射下可形成活性自由基从而消除污染物；以此为基础制备了SPEEK/PVA改性棉织物，其服用性能良好且耐水洗性能优越，对模拟污染物甲基橙及有毒有害物质敌草隆有良好的降解效果，且对革兰氏阴性的大肠杆菌和革兰氏阳性的金色葡萄球菌具有抗菌效果。论文的主要研究内容分为三部分：（1）SPEEK/PVA复合高分子溶液的制备。通过共混法制备SPEEK/PVA复合高分子溶液，其在紫外光引发下可形成高分子活性自由基且可与O2结合形成活性氧自由基，对污染物甲基橙具有明显降解效果；确定了体系的较优工艺为：SPEEK磺化度为73.3%，SPEEK/PVA比例为1:3，交联剂用量为6wt%，pH为2.3。（2）SPEEK/PVA膜的表征及性能研究。通过共混-浇注法制备SPEEK/PVA高分子复合膜，TG、FTIR、SEM、EPR分析得膜内PVA充分交联且与SPEEK均匀分布，膜热稳定性良好，且耐紫外光照射并能产生可稳定存在2h以上的活性自由基；SPEEK/PVA比例为1:3、SPEEK磺化度为73.3%时，SPEEK/PVA膜力学性能及透明性综合较优。（3）SPEEK/PVA改性棉织物的制备、表征及性能研究。通过浸渍-焙烘法制备SPEEK/PVA改性棉织物，通过FTIR、SEM、EPR分析表明在棉织物表面，PVA与棉纤维上的羟基交联，并与SPEEK充分混合形成均匀的高分子复合薄膜，且在紫外光照射下形成活性自由基，赋予SPEEK/PVA改性棉织物消除污染物的性能；研究发现SPEEK/PVA的比例和浸渍时间对SPEEK/PVA棉织物的服用性能及对模拟污染物甲基橙的降解性能都有明显的影响，综合选择较佳工艺为：SPEEK/PVA比例为1:3，浸渍时间为60min；SPEEK/PVA改性棉织物对甲基橙的降解性能耐水洗且可重复性高，并且对有毒有害物质敌草隆有较强的降解效果，对革兰氏阴性的大肠杆菌和革兰氏阳性的金色葡萄球菌的抑菌率分别达到93.33%和87.67%。
【作者】朱超；
【导师】林俊雄；
【作者基本信息】浙江理工大学，纺织化学与染整工程，2014，硕士
【关键词】自清洁；SPEEK/PVA；光降解；活性自由基；棉织物；抗菌；

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