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供應納米二氧化鈦VK-T25

杭州市納米二氧化鈦廠家

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詳細信息（供應納米二氧化鈦VK-T25）

納米二氧化鈦（同VK-T25F）在經紗上漿中的作用
杭州萬景新材料有限公司 0571-8892 0936
摘要：為了改善淀粉的上漿性能，減少PVA漿料的用量，可在淀粉漿液中加入納米二氧化鈦（同VK-T25F）。采用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡和傅里葉變換衰減全反射紅外光譜對納米級無機漿料添加劑的作用機制進行了研究。結果表明：納米二氧化鈦（同VK-T25F）能顯著改善淀粉漿膜表面和斷裂截面以及漿紗表面的平滑性和均勻性；納米二氧化鈦（同VK-T25F）和淀粉之間存在較強的氫鍵作用，這一作用可能與納米二氧化鈦（同VK-T25F）表面豐富的有關。

納米二氧化鈦（同VK-T25F）能在某些純棉織物的經紗上漿中全部取代PVA漿料，在滌、棉織物的經紗上漿中部分取代PVA漿料這類漿料添加劑已引起了漿料、漿紗企業(yè)的廣泛關注。納米二氧化鈦（同VK-T25F）添不會與淀粉發(fā)生化學反應，對淀粉漿液的黏度和黏度熱穩(wěn)定性基本無影響，能在一定程度上提高變性淀粉漿液對純棉和滌／棉粗紗的粘附力，對淀粉的漿膜性能也有一定程度的改善。本文采用掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)和傅里葉變換衰減全反射紅外光譜(F’F-IR ATR)進一步研究了納米二氧化鈦（同VK-T25F）改善淀粉漿液上漿性能的作用機制。
1 實驗部分
1．1 材料
將納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散成的乳白色納米二氧化鈦分散液，含固量15％(質量分數(shù))，pH值8.5；酸變性淀粉；純變性淀粉漿膜；添加2％納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液的變性淀粉漿膜；14.5 tex純棉原紗；純變性淀粉上漿的14.5 tex純棉紗(上漿率9.5％)；2％納米二氧化鈦分散液／98％變性淀粉上漿的14.5 tex純棉紗(上漿率9.8％)。
1．2 儀器
Zwick材料試驗機；Nexus傅里葉變換紅外光譜儀；Quanta．200掃描電子顯微鏡；CSPM3300原子力顯微鏡。
1．3 方法
1．3．1 掃描電子顯微鏡觀察
將純變性淀粉漿膜和含2％納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液的變性淀粉漿膜在Zwick材料試驗機上拉伸至斷裂，然后在掃描電子顯微鏡下觀察其拉伸斷裂截面。在掃描電子顯微鏡下觀察14.5 tex純棉紗、純變性淀粉上漿的純棉紗以及含2％納米二氧化鈦分散液的淀粉漿上漿的純棉紗的表面形態(tài)。
1．3．2 原子力顯微鏡觀察
在原子力顯微鏡下觀察純變性淀粉漿膜和含2％納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液的變性淀粉漿膜的表面形貌。
1．3．3 衰減全反射紅外光譜分析
測試純變性淀粉漿膜、含1.5％和2％納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液的變性淀粉漿膜的衰減全反射紅外光譜。
2 結果與討論
2.1 納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液對漿膜斷裂截面形態(tài)的影響，在12萬倍掃描電子顯微鏡下觀察到的純變性淀粉漿膜和2％納米二氧化鈦分散液／98％變性淀粉混合漿膜的拉伸斷裂截面。
從漿膜斷裂截面的電鏡照片可以看到，純變性淀粉漿膜的斷裂截面粗糙、凹凸不平。添加2％納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液后的變性淀粉漿膜斷裂截面整齊、光滑。這可能是純變性淀粉漿液成膜時不夠均勻，漿膜存在缺陷或薄弱之處，受到外力作用時，漿膜會在這些地方斷裂。添加納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液后，由于納米粒子的比表面積大，納米粒子與淀粉基體之間的接觸面積很大，使得淀粉高分子鏈之間的相互作用得到加強，使成膜光滑、均勻，減少了漿膜的薄弱點，當漿膜受到外力作用時，能緩解這些地方的應力集中現(xiàn)象，使?jié){膜的韌性得到提高，漿膜的斷裂強度比純變性淀粉漿膜高。
2．2 納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液對漿膜表面形態(tài)的影響
漿膜表面原子力顯微鏡照片可以看出，純變性淀粉漿膜的表面較粗糙，顆粒較大，表面凹凸明顯。而加入納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液后，漿膜表面的顆粒明顯變小，凹凸程度也明顯減小。在摩擦力的作用下，前者膜的表面受到的磨損較大，后者膜的表面受到的磨損相對較小，因此加入納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液后，淀粉漿膜的耐磨性能將有所提高。
2．3 納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液對上漿紗表面形態(tài)的影響
經過上漿后，紗線表面的毛羽幾乎沒有了，但上漿紗表面很光滑、均勻，這可能是因為在變性淀粉中添加了納米顆粒后，使得漿料更容易滲透到紗線內部，從而貼服毛羽，使表面變得光滑。這表明添加了納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液后，提高了淀粉漿液對紗線的被覆效果。
2．4 漿膜的衰減全反射紅外光譜分析
納米氧化物表面含有豐富的，而且活性很高。一般納米氧化物表面的都在20％以上，的可達40％。
為了探討納米氧化物與變性淀粉之間的作用機制，考察是否在它們之間起了關鍵作用，本文對純變性淀粉漿膜和添加了納米級漿料添加劑的變性淀粉漿膜進行了衰減全反射紅外光譜分析。
純變性淀粉漿膜在3
351.46 cmI1處有一很強的O—H伸縮振動峰，納米二氧化鈦：質量分數(shù)為1.5％時，該峰位向低波數(shù)方向移動，移至3344．71 cm 處，移動了7個波數(shù)。而當納米二氧化鈦質量分數(shù)為2％時，該峰位又向高波數(shù)方向移動了3個波數(shù)，移至3 347.45 cm 處，但與純淀粉漿膜的峰位相比，波數(shù)還是減少了4 cm。這說明納米粒子表面富含的(-OH)和淀粉之間確實存在著強烈的氫鍵作用，使該峰向低波數(shù)方向移動，但是在納米二氧化鈦（同VK-T25F）分散液含量較高時，此峰位又移動的不夠明顯，這說明納米顆粒增多了反而可能與淀粉之間的氫鍵作用減弱。
另外，純淀粉漿膜在1 019．33 cm 處有一很強的．c—O伸縮振動峰，納米二氧化鈦（同VK-T25F）質量分數(shù)為1．5％時該峰仍然在1 019．33 cm 處，沒有任何移動，而納米二氧化鈦質量分數(shù)為2％時該峰移至1 017．07 cm" 處，有2個波數(shù)的移動。這也說明納米粒子和淀粉之間存在著相互作用使該峰向低波數(shù)方向移動。從上述現(xiàn)象，可初步認為，在納米氧化物粒子和淀粉之間、納米氧化物粒子和棉纖維之間都存在著或強或弱的氫鍵作用。這些氫鍵作用可能來自納米氧化物粒子表面富含的活性(-OH)與棉纖維和淀粉所含之間的結合。納米氧化物粒子的加入，使上漿棉纖維體系的氫鍵作用有所加強。納米氧化物粒子表面與棉纖維的結合，使得在棉纖維之間產生類似“焊點”的作用，從而增加了棉纖維之間的滑移阻力，提高了紗線的強力，此處還可“修復”纖維的臨界缺陷點。納米氧化物粒子表面與淀粉的結合，增加了淀粉分子間的作用力，提高了淀粉漿膜的致密性，從而使淀粉漿膜的斷裂強度顯著增強。納米氧化物粒子對淀粉分子的作用還可能與其對淀粉分子鏈中的樹枝狀支鏈起到“梳理”作用，形成類似直鏈的“假直鏈”結構有關。
3 結論
納米二氧化鈦(VK-T25F)能改善淀粉漿料的上漿性能。減少PVA漿料用量是由于該添加劑能加強淀粉分子鏈之間的相互作用，使成膜均勻，漿膜薄弱點減少；使淀粉漿膜表面光滑，耐磨性提高；還能提高淀粉漿液對紗線的被覆效果。此外還可能與納米二氧化鈦(VK-T25F)表面富含活性，和淀粉及棉纖維上的之間存在或強或弱的氫鍵作用有關。

0571-8892 0936 陸小姐

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