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高吸附光催化自清洁装饰织物的研发

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 17:39:02
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高吸附光催化自清洁装饰织物的研发【摘要】:随着生活水平的提高和生活方式的改变,人们在室内生活的时间越来越长,室内空气质量的优劣直接影响到人们的生活和工作。人们一直认为空气污染严重的

【摘要】:随着生活水平的提高和生活方式的改变,人们在室内生活的时间越来越长,室内空气质量的优劣直接影响到人们的生活和工作。人们一直认为空气污染严重的是室外。但是从现实情况看,室内空气质量远不如室外大气环境。室内空气污染程度常比室外空气污染严重2~3倍,在某些情况下,甚至可达100多倍。特别是近年来,由挥发性有机物(VOCs)造成的室内空气污染所引发的一系列问题已引起人们广泛关注。这些VOCs主要包括甲醛、苯、低级醇和酮及卤代物等,其中大部分为致癌物质,如苯、氯乙烯等。如何消除这些挥发性有机物,减少其对人体健康带来的威胁,已经成为现在研究的热点问题。 本课题拟利用活性炭的吸附作用和纳米TiO_2的光催化作用,尝试采用两种不同的方法,开发可吸附降解室内有机污染物(主要是甲醛等)的装饰织物。虽然在吸附与降解相结合方面做的比较多的是空调过滤材料,但是作为室内装饰重要组成部分的装饰织物,如果其具有吸附、降解性能,与空调过滤材料相比,其具有与空气直接接触、接触面积大和无需耗能即能对室内气体进行净化的优点,具有更大的潜力。通过本课题的实验,探索生产该织物的最佳工艺流程,为今后该种织物的大量生产提供一定的理论依据。 本课题采用的第一种方法是利用椰炭纤维这一活性炭纤维,开发具有优良吸附性能的椰炭/棉交织装饰织物,而后利用纳米TiO_2对其进行整理,使其具有光催化性能。本课题先测试了椰炭/棉混纺纱线的性能,根据测试结果,得出结论:该纱线的强力较低,毛羽较多,不能满足剑杆织机上机的要求。根据测试结果,研究了纱线的上浆工艺,对纱线进行了上浆,经测试,上浆后的纱线满足上机的要求。于是在剑杆织机上开发了九种不同的椰炭/棉交织装饰织物,经测试,织物对甲醛具有良好的吸附性能,且缎纹织物的吸附性能最好。选用缎纹织物为基布,对其进行纳米TiO_2整理,然后研究其对甲醛的吸附、降解性能。结果表明:当椰炭纤维含量为45%、分散液浓度为85g/L、焙烘温度为180℃时的实验效果最好,此时织物对甲醛的吸附降解率可达到98.70%。 但是椰炭纤维是一种新型纤维,在装饰织物方面应用的较少,目前市场上的装饰织物都是传统织物,针对这一情况,本课题采用第二种方法开发高吸附光催化自清洁装饰织物。第二种方法是选用与椰炭/棉交织物相同规格的纯棉织物为基布,采用纳米TiO_2和活性炭对其进行整理,然后研究其对甲醛的吸附、降解性能。结果表明:当分散液浓度为75g/L、活性炭含量为36%、焙烘温度为178℃时实验效果最好,此时织物对甲醛的吸附降解率可达到98.20%。 【关键词】:甲醛 活性炭 纳米TiO_2 吸附 降解 椰炭纤维
【学位授予单位】:西安工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TS106
【目录】:
  • 摘要2-3
  • Abstract3-8
  • 1 绪论8-22
  • 1.1 课题研究缘起8-10
  • 1.1.1 室内空气污染现状8-9
  • 1.1.2 室内空气污染治理技术9-10
  • 1.2 椰炭纤维简介10-12
  • 1.2.1 椰炭纤维的制备11
  • 1.2.2 椰炭纤维的性能11-12
  • 1.3 活性炭概述12-16
  • 1.3.1 活性炭的制备与分类12-13
  • 1.3.2 活性炭的组成与性能特征13-14
  • 1.3.3 活性炭的吸附机理14
  • 1.3.4 活性炭的应用14-16
  • 1.4 活性炭吸附 VOCs 的研究进展16-17
  • 1.5 纳米 TiO_2的光催化机理17-18
  • 1.6 纳米 TiO_2光催化的研究进展18-20
  • 1.7 课题研究目的20-21
  • 1.8 课题研究内容和创新点21-22
  • 1.8.1 研究内容21
  • 1.8.2 创新点21-22
  • 2 实验方法及测试方法的选择22-31
  • 2.1. 纳米粒子的分散方法22-23
  • 2.2 纳米分散液的制备及粒径分布测试23-25
  • 2.2.1 纳米分散液的制备23-24
  • 2.2.2 粒径分布测试24-25
  • 2.3 测试方法的选择25-30
  • 2.3.1 空气中甲醛含量的测定方法25
  • 2.3.2 最大吸收波长与标准曲线的确定25-28
  • 2.3.3 织物吸附降解甲醛实验28-30
  • 2.4 本章小结30-31
  • 3 椰炭 / 棉交织装饰织物的研发31-39
  • 3.1 椰炭 /棉混纺纱线性能测试31-32
  • 3.1.1 纱线强力测试31
  • 3.1.2 纱线毛羽测试31-32
  • 3.2 浆纱实验32-34
  • 3.2.1 浆料工艺要求32-33
  • 3.2.2 上浆工艺33-34
  • 3.3 浆纱性能测试34-35
  • 3.3.1 浆纱增强率和减伸率34-35
  • 3.3.2 浆纱毛羽降低率35
  • 3.4 椰炭 /棉交织装饰织物的开发35-36
  • 3.4.1 设计思路35-36
  • 3.4.2 织物设计36
  • 3.5 织物后处理36-38
  • 3.5.1 碱退浆36-37
  • 3.5.2 煮练37
  • 3.5.3 漂白37-38
  • 3.6 本章小结38-39
  • 4 椰炭 / 棉交织装饰织物的性能测试39-44
  • 4.1 基本性能测试39-40
  • 4.1.1 厚度测试39
  • 4.1.2 平方米克重测试39-40
  • 4.1.3 透气性测试40
  • 4.2 织物吸附甲醛性能测试40-43
  • 4.3 本章小结43-44
  • 5 纳米 TiO_2整理椰炭 / 棉交织物吸附降解甲醛性能研究44-51
  • 5.1 影响纳米 TiO_2光催化活性的因素44-46
  • 5.2 纳米 TiO_2整理椰炭 /棉交织物46-48
  • 5.2.1 实验原料与试剂46-47
  • 5.2.2 实验仪器47
  • 5.2.3 实验方法47
  • 5.2.4 织物试样的表征47-48
  • 5.3 正交实验48-50
  • 5.4 本章小结50-51
  • 6 纳米 TiO_2/活性炭整理棉织物吸附降解甲醛性能研究51-61
  • 6.1 活性炭吸附 V O Cs 的影响因素51-52
  • 6.2 纳米 TiO_2/活性炭整理棉织物52-54
  • 6.2.1 实验原料及试剂52
  • 6.2.2 实验仪器52
  • 6.2.3 实验方法52-53
  • 6.2.4 织物试样的表征53-54
  • 6.3 实验因素影响分析54-58
  • 6.3.1 分散液浓度对织物吸附降解甲醛性能的影响54-55
  • 6.3.2 活性炭含量对织物吸附降解甲醛性能的影响55-56
  • 6.3.3 焙烘温度对织物吸附降解甲醛性能的影响56-57
  • 6.3.4 焙烘时间对织物吸附降解甲醛性能的影响57-58
  • 6.4 正交实验设计58-59
  • 6.5 本章小结59-61
  • 7 结论61-63
  • 7.1 本论文取得的结论61-62
  • 7.2 创新点62
  • 7.3 本论文存在的不足62-63
  • 参考文献63-69
  • 攻读学位期间发表文章69-72
  • 致谢72


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