用于檢測硫化氫功能紡織材料的研究.pdf

1、功能紡織品是指除具有一般紡織品的物理機械性能外，還具有某類特定的功能或應(yīng)用性能的紡織品。傳統(tǒng)的紡織品分為服裝用紡織品、產(chǎn)業(yè)用紡織品、裝飾用紡織品，結(jié)構(gòu)單一，應(yīng)用范圍窄。將功能性納米材料引入到紡織品中，利用納米材料的特殊性能，彌補傳統(tǒng)紡織品缺陷的同時，使紡織品具備特殊性能。硫化氫氣體是一種在極低濃度時具有臭雞蛋氣味的氣體，目前檢測硫化氫的裝置存在設(shè)備笨重，需要專業(yè)的操作分析人員的問題。而開發(fā)一種便攜式檢測硫化氫的功能紡織材料，一方面能用應(yīng)

2、用于醫(yī)療、工業(yè)、生活等常規(guī)應(yīng)用領(lǐng)域；另一方面能解決目前硫化氫檢測設(shè)備存在的問題，為便攜式檢測硫化氫提供一種紡織方向的可能性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴用氯磺酸對硅膠進行改性，制成了磺酸硅膠（SSA），在此基礎(chǔ)上用硝酸銀對SSA進行修飾，制備了Ag-SSA，通過掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射分析（XRD）、元素分析（ICP）等表征方法對制備的Ag-SSA進行表征，結(jié)果表明：硅膠表面出現(xiàn)了磺酸基團，銀離子成功接枝到了SSA上，

3、Ag-SSA中 Ag的元素含量為52.40 mg/g。在不同pH值的條件下Ag-SSA對硫離子有明顯的變色現(xiàn)象，Ag-SSA可作為硫離子的變色檢測，能用于紡織品對硫化氫等有毒氣體變色檢測的原材料，為開發(fā)氣體敏感性染料提供了新思路。⑵通過超聲整理方法，將Ag-SSA整理到純棉織物上，實現(xiàn)了天然紡織品檢測硫化氫的功能。Ag-SSA整理純棉織物時相對織物的最佳用量為50%，此時，純棉織物對Ag-SSA的負載率約為7.6%。掃描電子顯微鏡顯示，

4、經(jīng)過 Ag-SSA整理的棉織物表面附著了一層Ag-SSA顆粒，經(jīng)過水洗后，仍有Ag-SSA顆粒附著，因此所采用的超聲整理技術(shù)具有良好的穩(wěn)定性；測色配色儀 Datacolor650顯示，純棉織物經(jīng)過Ag-SSA整理，檢測不同濃度梯度的硫化氫后，純棉織物的變色 K/S值范圍為0.5-6.7，硫化氫最低檢測理論含量為320μg/Kg，因此檢測硫化氫的基質(zhì)轉(zhuǎn)移到了紡織品上，為便攜式檢測硫化氫等有害氣體提供了可借鑒的方法；織物力學性能測試顯示，經(jīng)

5、過Ag-SSA整理后，純棉織物的力學性能沒有發(fā)生明顯變化，因此具有檢測硫化氫功能的紡織品具有便攜性、可穿戴性的優(yōu)點；經(jīng)過 SSA整理的純棉織物失重相對于Ag-SSA整理過的純棉織物高，說明銀離子封閉了磺酸根離子，提高了棉織物的熱穩(wěn)定性能。⑶探究了Ag-SSA與PVA的靜電紡工藝，通過靜電紡絲技術(shù)成功制備了PVA/Ag-SSA混紡納米纖維膜，用于檢測硫化氫氣體，并通過一系列的表征手段對得到的混紡納米纖維進行表征分析。得到如下結(jié)論：通過對P

6、VA紡絲液濃度的研究，確定PVA的最佳用量約為9%，并探討了PVA與Ag-SSA的混紡紡絲液的配比，確定了紡絲的混紡配比參數(shù)約為9%PVA與7%Ag-SSA。通過SEM觀察發(fā)現(xiàn)Ag-SSA的添加對PVA纖維的形貌無不良影響，Ag-SSA在PVA纖維中分散良好，對檢測硫化氫氣體的穩(wěn)定性提供了一定的保障。通過FTIR和XRD表征，可以證實SEM圖像中分散在PVA纖維中的白色物質(zhì)為Ag-SSA。在FTIR圖譜中出現(xiàn)了Ag-SSA的特征基團的峰

7、，在XRD圖譜中同樣出現(xiàn)了銀離子的衍射峰。通過FESEM能譜分析，表明了PVA/Ag-SSA靜電紡纖維中出現(xiàn)了 C、O、S、Ag、Si等元素，進一步證實了混紡的成功。通過Datacolor650測試PVA/Ag-SSA靜電紡纖維檢測不同濃度的硫化氫氣體前后的顏色變化，表明了PVA/Ag-SSA靜電紡纖維能實時檢測出最低含量為10ppm（v/v）的硫化氫氣體，人體裸眼能觀察到的硫化氫檢測極限為50ppm。PVA/Ag-SSA靜電紡纖維檢測