功能性涂层材料的研究与应用

浙江工程学院学报，第１９卷，第３期，２００２年９月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．１９，Ｎｏ．３，Ｓｅｐ．２００２　

文章编号：１００９—４７４１（２００２）０３—０１４９—０４　

功能性涂层织物工艺研究　

郑今欢，汪澜，封云芳　（浙江工程学院材料与纺织学院，浙江杭州　３１００３３）　

摘要：测试了各种涂层剂在纯棉织物和合纤织物上涂层整理后的防水性和透湿性；分析了涂浆量对涂　层织物性能的影响；探讨了各种紫外屏蔽荆的防紫外效果。结果表明：某些涂层剂中添加合适的紫外屏蔽　剂进行涂层整理可获得具有高透湿、高耐水压和良好防紫外线的多功能涂层织物。　关键词：涂层整理；防水性；透湿性；防紫外线性　中图分类号：ＴＳ１９５．５９７　文献标识码：Ａ　

０前　言　

涂层织物已是国际市场上发展最迅猛的纺织新产品之一，在服装、装饰及产业用布方面得到了广泛应　用。目前，赋予织物单一的防水、防紫外线、阻燃、耐气候变化等功能的产品很多　，这些涂层产品虽具　

有某一特殊功能，但功能较为单一，难以满足纺织品市场的需求。本文将着重研究一种能将防水透湿和防　紫外线功能集于一体的多功能涂层工艺，以适应不同领域的需要。　

１　实验部分　

１．１　实验材料　基布：漂白纯棉布、尼丝纺。　涂层剂：乳液型涂层剂系列ＰＡ３０１、ＰＡ５０４；ＰＵ３０７、ＰＵ３０５；ＰＸ７０２等及交联剂；　水性ＰＵ涂层剂Ｈ—ＷＰ，Ｈ—ＷＲ及交联剂Ｈ—Ｎ　、增稠剂Ｈ—Ｗ８。　

防水剂：ＡＧ一７１０（属含氟烷基丙烯酸酯共聚物）。　添加剂：紫外屏蔽剂Ａ（微米级、固态）、紫外屏蔽剂Ｂ（微米级、固态）、紫外屏蔽剂ｃ（微米级、　固态）、紫外屏蔽剂Ｄ（微米级、固态）、紫外屏蔽剂Ｅ（纳米级、固态）、紫外屏蔽剂Ｆ（纳米级、固态）、　

紫外屏蔽剂Ｇ（纳米级、液态）。　

１．２实验仪器及设备　ＪＭＵ５７２Ａ立式涂层机、小轧车、ＤＫ一５Ｅ针状焙烘拉幅试样机（日本）、ＪＦＹ—ＩＩ型纺织物抗渗水性测试　

２００７年６月　第６期（总第１０３期）　广西轻工业　

ＧＵＡＮＧＸＩ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＬＩＧＨＴ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　化工与材料　

涂层技术的应用研究　

殷燕芳，陈艳山　

（武汉工业学院，湖北武汉４３００２３）　

【摘　要】金属包装材料的化学稳定性差，处于不稳定状态会发生锈蚀。利用涂层技术改善材料表面的性能，对其起到防　

护、密封、抗磨、抗冲击、减振、隔热等作用，可提高包装产品的可靠性，延长使用寿命。　

【关键词】表面涂层；金属；腐蚀　

【中图分类号】ＴＧ１７４．１　【文献标识码】　Ａ　【文章编号】１００３—２６７３（２００７）０６—００１７—０２　

引言　

金属包装材料是传统包装材料之一。与其它包装材料相　

比，金属包装材料有着突出的特点：优良的阻隔性能、机械强度　

高、塑性变形能力强、良好的反射能力和金属光泽。其发展快、　

品种多，广泛用于销售包装和运输包装。然而不容忽视的是，金　

属材料容易受到周围环境大气中水分、尘埃、盐、二氧化硫的侵　

蚀，制品如暴露于大气中而不进行保护，会受空气中潮湿或污　

染物的作用而腐蚀生锈；不锈钢和钛合金材料的表面膜易发生　

局部腐蚀即点蚀。这些在一定程度上限制了它的使用范围。防　

止金属腐蚀方法很多，如选用耐腐蚀合金、电镀和阴极保护等　

方法，但工程造价将大幅度上升，经济成本不合理。现在应用各　种不同的涂料，防腐蚀实践证明：涂层防腐蚀是一种经济实用、　

操作便捷的有效措施。　

涂层技术是指将有机、无机或混合涂料采用刷涂、浸泡、喷　

涂等方法涂覆于材料表面上，从而改善基体表面性能。首先它　

涂覆于金属表面可以保护其不受环境的侵蚀，同时赋予美观、　

号志、伪装等作用；而且，施工简便，适应性广，不受设备面积、　

形状约束，重涂和修复方便；涂层防护可和其它防护措施联合　

使用，可获较完善的防护系统。金属腐蚀因使用环境、腐蚀机理　

不同。防腐形式和方法也有所不同。表面涂层能够对金属材料　

起到防护、密封、抗磨、抗冲击、减振、隔热等作用，而且技术工　

摘 要

海带是我国资源丰富的一种大型海藻，产量居世界首位，在化工、食品、医药等方面已得到广泛的应用。海带中有很多功能性成分，比如海带多糖、碘、甘露醇和膳食纤维等。其中现在已经确定的海带多糖有褐藻胶、褐藻糖胶和海藻淀粉，海带多糖具有多种药理作用。本文首先对海带进行了概述，然后介绍了其功能性成分以及某些药理作用。最后根据现在的研究现状，对海带的应用进行了详细地阐述。主要侧重于食品和疾病治疗方面。最后针对海带以后的研究进行了展望。

关键词：海带；海带多糖；应用

Abstract

Laminaria japonica is a macroalgae which is very rich in China, its yield is in

first place over the world. And it has been widely applied in the chemical, food,

medicine, etc. There are a lot of functional components in Laminaria japonica, such

as laminarin, iodine, mannitol, dietary fiber, etc. Now, the certained laminarin

has

algin, fucoidan and seaweed starch. The Laminarin has many pharmacological effects.

At first, a general introduction about Laminaria japonica is given, then the functional

ingredients in Laminaria japonica and their pharmacological effects are followed.

年第期

纳米光催化材料在功能性空气过滤材料中的应用研究西安工程科技学院黄翔殷清海狄育慧李刚

文摘介绍了纳米光催化材料光解室内空气中挥发性有机化合物的原理及在国内外功能性空气过滤材料领域的研究应用情况为室内空气净化的研究及室内空气净化器的开发英定了基础关链词纳米材料光催化功能性空气过滤材料挥发性有机化合物两

引育功能性空气过滤材料是针对特定行业如耐高温耐腐蚀抗静电拒水拒油阻燃清除有害气体等而开发的空气过滤材料是近年来兴起的空气过滤材料研究领域的一个热点美国日本德国都已开发了耐高温达《℃的陶瓷纤维卜奥地利肠公司的此滤料是一种盯卷曲纤维其连续工作温度可高达℃瞬间温度达℃冈曰公司开发的咖滤料是将呢的纤维和间位芳纶充分混合后针刺在间位芳纶的基布上制成的无纺毯连续工作温度可℃叭玻璃纤维膨体纱加人耐酸处理配方制成的滤料其耐温可达一℃耐酸性可提高十个百分点滤料有极好的耐酸耐碱性其工作温度也可达℃搞静电滤料一般是通过加人金属纤维如不锈钢纤维而产生导电性可防止静电吸附大量粉尘系统阻力增大导致滤袋承受负荷增大破损加剧影响使用寿命同时还能防止有些含尘气体与布袋磨擦产生静电火花使含有可燃气体的烟气复燃是一种以碳氟化合树脂为基础的防水防油纤维表面处理方法可用于湿的油的或粘性气体的粉尘分离功能性空气过滤材料除广泛应用于工业废气排放处理外还可用于常温下滤去微小粒子的室内空气净化处理采用功能性空气过滤器是消除室内低浓度有害气体的有效途径该类过滤器的滤料目前主要是各种活性碳或活性碳纤维活性碳虽然能够吸附空气中的有害气体及异味但其使用寿命有限再生不经济或无法再生纳米光催化材料是目前最有发展前景的消除有害气体的空气过滤材料它能有效地将、及挥发性有机化合物等有害气体降解为必和相应的无机离子并具有在常温常压下就能反应无二次污染的优点纳米光催化材料处理的原理光能够清洁空气这存起来是一个十分奇怪洁净与空调技术的问题但是如果让光照射到某种介质上面这种奇异的事就能发生那么光是如何清洁污染的空气呢这还要归功于纳米技术让特定波长的光照射一种高科技新型复合纳米材料可以激发出一种对人体完全无害的高能粒子这种粒子能将空气中的甲醛苯二氧化硫等污染物直接分解成无毒无味的物质从而达到了消除空气污染的目的常见的光催化剂多为金属氧化物或硫化物如等但由于光腐蚀和化学腐蚀的原因实用性和综合性能较好的是其光催化活性高化学性质稳定氧化还原性强抗光阴极腐蚀性强难溶无毒且成本低是研究及应用中采用最广泛的单一化合物光催化剂纳未光催化氧化原理是一种型半导体材料有强的氧化性和还原性在光化学反应中以仇作催化剂在太阳光尤其是在紫外线的照射下使固体表面生成空穴和电子空穴使氧化电子使空气中的仇还原其反应式如下土一争必一一一今纳米光傀化氧化动力学应用】朋脚一侧方程式分析催化有机污染物动力学过程可用下式表示污染物分解的初始速率,‘二汗蔽一几‘犬凸。口式中一污染物的初始浓度反应速率常数—污染物在表面上的肠吸附常数一般地长与声成比例是光吸收速率是幕项在强光和弱光强度下分别等于和同时与吸附在表面上的分数的定义为厂孟石式中伪一一的川脚吸附常数由此可见有机污染物的分解速率的大小取决于人射光的强度及溶解氧在表面的覆盖率整个反应过程的控制步骤为溶解氧的吸附过程可以通过控制入射光强的增加溶解氧量来提高污染物的分解速率缩短反应时间强化反应一一一一一卜一一一卜、一一里一一奋纳米光催化材料在功能性空气过渝材料中的应用情况必一—一」卜基团的氧化能力较强有机物可被其氧化分解最终分解为和例如对脂肪族有机物可将其氧化为醇进一步氧化为醛酸最后脱狡生成其反应步骤为—一—刀一—刃一—一一义叶—一—卜斗一一—……每降解一个碳原因生成一个重复循环直到脂肪族有机物完全转化为为止队晶型对催化活性的影响很大其晶型有三种板钦型不稳定锐铁型表面对吸附能力较强具有较高活性金红石型表面电子—空穴复合速度快几乎没有光催化活性以一定比例共存的锐钦型和金红石型混晶型的催化活性最高当前对纳米光催化的研究主要用于分解有机贵金属回收以及对废水和空气中有机污染物等有害物质进行催化氧化分解来净化水和空气另外纳米还能使微生物细菌等分解成和刀起到灭菌除臭防污自洁效果有机污染物的处理半导体多相光催化法是近年来日益受重视的有机污染物治理新技术目前光催化反应按存在的形式可分为悬浮体系和固定体系两种悬浮体系纳米光催化直接将纳米粉体与有机污染物废液混合通过机械搅拌或鼓空气使粉体分散均匀提高其光催化效率该类光催化反应器结构简单但纳米的分离和回收过程繁杂另外纳米比普通级价了年第期格昂贵且粒径很小不易回收因此该类反应器目前仅用于实验室研究光催化机理及有机物处理的可行性分析利用悬浮体系光催化反应器浙江大学樊邦棠等人研究了可溶性染料的光催化氧化阎郑州工学院陈士夫等人进行了光催化降解有机磷农药废水的研究气张池明进行了纳米光催化降解动火和废水的研究刘春艳等人利用作光催化剂研究了的光催化氧化王怡中等人进行了光催化降解苯酚的机理研究叭陶跃武等人研究了对空气中微量丙酮和乙醛的光催化降解清华大学杨瑞等人研究了处理空气中微量甲苯的方法网国外也有许多研究工作者在有机污染物光催化氧化方面进行了大量的研究工作但这些研究目前仍停留在实验室研究阶段固定体系纳米光催化固定在载体上是针对悬浮体系中纳米分离与回收困难而设计的它是将纳米催化剂固定于载体上或使用半导体膜的形式连续处理有机污染物实际工业应用中主要有流化床和固定床反应器用于负载纳米催化剂的载体主要有尼龙薄膜硅胶玻璃纤维玻璃或石英砂珠活性碳以及网状纤维等武汉大学方佑龄等人利用空心陶瓷微球固定纳米下研究其光催化分解辛烷得到满意效果气陈士夫等人进行了玻璃载体薄层光催化降解久效磷农药的研究这种光催化反应器现已用于研究各种有机污染物体系西北大学化工系化学系都利用自制的纳米对炼油厂和造纸厂废水进行悬浮体系和固定体系的研究并准备进行中试研究国外呵等人报道用环氧树脂将粉末粘附在木屑上等人用烧结法和偶联法将粉末负载于空心玻璃球上进行光催化研究’杀菌是基于光催化反应使有机物分解而具有抗菌效果的半导体光催化产生的空穴和形成于半导体颗粒表面的活性氧类与细菌细胞或细胞内的组成成分进行生化反应使细胞菌头单元失活而致细胞死亡日本东京大学工学部的腾岛昭教授等人经实验证明均对绿脓杆菌大肠肝菌金黄色葡萄菌等有强杀菌力可将其用于医院手术台和墙壁浴缸瓷砖表面涂层仇以及隧道内照明灯罩涂以光催化荆仇等等可使表面洁白如新杀菌除臭防污防雾东陶机器株研制成有涂有的薄膜瓷砖等三菱制纸株研制成空气净化除奥机它是用仇和无机吸附剂的复合材料形成的另外半导体杀菌在饮用水深度净化方面有重要的意义同济大学李田等人利用固定于玻璃纤维网上形成催化膜深度净化饮用水降低自来水中总有机物量和细菌总数全面改变水质达到了直接安全饮用水的要求旧西北大学化工系对纳米下的杀菌性能以及制备抗菌除臭纤维进行了研究并取得了初步结果旧利用纳米毛作抗菌材料的应用领域越来越广泛除上述应用外还可用于农田抗菌剂卫生陶瓷洁具水处理新型抗菌荧光灯空气净化技术纺织抗菌纤维抗菌建材和涂料杀灭口腔微生物等等总之固定纳米新型抗菌剂具有广谱的杀菌效能耐热性好安全性佳持续性长价格便宜使用方便在抗菌除臭预防疾病美化环境等方面将日益受到人们的重视结束语纳米光催化的研究工作目前尚处于理论研究阶段我国在该领域的研究基本上为机理分析和实验室小样处理因此今后还有许多问题有等于进一步深人研究如从处理的角度探索纳米材料的最佳尺寸和晶型构成比探索纳米材料与基体材料的较好结合方式建立纳米材料光催化反应处理的理论模型分析各种因素对反应效果的影响进行实验研究验证修正理论模型为该类产品的设计和性能优化提供理论指导除开发家用空气净化器外不能忽视该类技术在集中空调领域的应用进行反立机理研究的中间体鉴定研究用于公共设施的杀菌技术开发新型的半导体复合催化剂进行多元复杂组分有机物体系的考察设计大型工业化的光催化氧化反应器研究光催化剂的寿命中毒再生与回收等问题总之采用纳米光催化材料作为功能性空气过虑材料处理具有广阔和诱人的应用前景