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本课题主要从纳米远红外复合粉体的分散方法、分散条件,远红外整理液的制备,远红外鞋里材料的整理工艺,远红外鞋里布保暖性能的测试,添加纳米远红外复合粉体后鞋里布物理性能变化及纳米远红外复合粉体保暖保健机理六个部分作了研究,制备出保暖性能较佳的远红外鞋里材料。
本课题首先采用添加分散剂和剪切乳化相结合的方法对纳米远红外复合粉体进行分散。研究了分散剂的种类、分散剂添加量、剪切速率、剪切时间、溶液的pH值等因素对悬浮液分散稳定性的影响,用透射电镜(TEM)、沉降法和zeta电位观察并表征纳米远红外复合粉体在水溶液中的分散性,通过温升法评价了远红外鞋里材料的温升性能;然后考察了纳米远红外复合粉体及粘合剂的添加量对材料保暖性能的影响,确定了最佳的纳米远红外复合粉体及粘合剂的添加量及最佳的整理工艺;接着检测了远红外鞋里材料的保暖性和保暖持久性;并对保暖鞋里材料作了相关的物理性能测试。最后用远红外辐射的相关原理分析了远红外保暖材料的保暖机理。
研究结果表明:
1.分散剂六偏磷酸钠在pH=9~10时对纳米远红外复合粉体具有良好的分散性;对于5wt%的纳米远红外复合粉体,分散剂的最佳用量是0.1~0.2%;剪切速率为14000rpm,剪切时间为40min。
2.通过大量试验得出整理液各成分的最佳含量为:纳米远红外复合粉体5%、分散剂0.2%、粘合剂10%;远红外鞋里布的整理工艺为:浸润(远红外整理液)→轧干烘干(90℃)→焙烘(150℃,3min)。
3.经温升法测试,在远红外灯照射15min后添加纳米远红外复合粉体试样的温升性比未添加纳米远红外复合粉体试样的温升提高3.6℃左右,说明添加纳米远红外复合粉体能显著提高鞋里布的保暖性;远红外鞋里材料经汗液浸泡及干湿擦处理后其保暖性能有下降的趋势,但影响程度并不大,仍能保持较高的温升性能,说明研制的远红外保暖鞋里材料具有较好的耐用性能。
4.通过对远红外鞋里材料的物理机械性能测试,表明整理后的鞋里材料具有良好的保暖性,并且整理前与整理后织物的物理机械性能变化不大,能满足穿用的要求。