圖1納米粉體分散體系上層澄清液體積百分數與分散劑質量百分數關系 |
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數最小，表明此時分散體系最穩定。當聚丙烯酸鈉的含量低于2%和高于2%時分散體系的穩定性降低，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點的未被覆蓋的表面，通過橋聯的方式將兩個或多個的質點拉在一起，引起絮凝；當加入過量的聚丙烯酸鈉時，達到過飽和吸附，這時伸向水中的鏈就會纏繞在一起，同樣會使顆粒發生團聚，故聚丙烯酸鈉的加入量有一最佳值，并不是越多越好。
3.2抗菌性測試結果
抗菌性能測試結果見表7：
表6細菌減少百分率
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之間存在納米協同效應。這主要是由于納米TiO2和ZnO的表面原子所處的環境和禁帶寬度不同，粒子的表面效應存在差異，故對光照尤其是紫外線的吸收有其特征的波段。當納米TiO2和ZnO復合物處理到棉織物上后，能在更寬的波段范圍內吸收紫外線，更多的分解出自由移動的帶負電的電子（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生成更多的O2-、HO·、HO2·和H2O2，從而更好的把細菌殺死，使織物的抗菌效果得到提高[8][9]，但實驗中沒有找出具有最佳協同效應的TiO2和ZnO的混合比例，有待于進一步研究。
3.3耐洗性
取納米粉體用量為3%的4#試樣按照GB/T8629-2001標準中的4A程序進行洗滌，水洗一次、五次和十次后測其抗菌率，結果見表7：
表7水洗次數和細菌減少百分率的關系
水洗次數 | 一次 | 五次 | 十次 |
抗菌率% | 90.5 | 81.3 | 73.6 |
由表7可知，經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，懸浮液最穩定。
2、當納米粉體用量為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，這證明了復合納米粉體協同效應的存在。
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70%以上。
參考文獻
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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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