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涤纶表面TiO2薄膜的制备及抗紫外线性能研究

成娅 陈卓明 郑元生 辛斌杰

成娅, 陈卓明, 郑元生, 辛斌杰. 涤纶表面TiO2薄膜的制备及抗紫外线性能研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(4): 370-376.
引用本文: 成娅, 陈卓明, 郑元生, 辛斌杰. 涤纶表面TiO2薄膜的制备及抗紫外线性能研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(4): 370-376.
CHENG Ya, CHEN Zhuoming, ZHENG Yuansheng, XIN Binjie. Study on preparation and anti-UV properties of TiO2 film on terylene[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(4): 370-376.
Citation: CHENG Ya, CHEN Zhuoming, ZHENG Yuansheng, XIN Binjie. Study on preparation and anti-UV properties of TiO2 film on terylene[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(4): 370-376.

涤纶表面TiO2薄膜的制备及抗紫外线性能研究

详细信息
    作者简介:

    成娅:成 娅(1998−),女,在读硕士,研究方向为纤维表面功能化处理、柔性可穿戴纺织品. Email:091317107@sues.edu.cn

    通讯作者:

    陈卓明(1986−),女,讲师,博士,研究方向为纤维表面功能化处理、柔性可穿戴纺织品. Email:chenzm@sues.edu.cn

  • 中图分类号: TS101.3;TS103.6

Study on preparation and anti-UV properties of TiO2 film on terylene

  • 摘要: 通过磁控溅射将二氧化钛(TiO2)沉积在涤纶织物表面形成薄膜,制备二氧化钛/涤纶(TiO2/PET)抗紫外线功能织物,探讨制备过程中磁控溅射时间和溅射功率对织物抗紫外线功能的影响,分析TiO2薄膜的紫外线吸收和屏蔽机理,同时检测织物隔热、热稳定性能的变化情况. 结果表明:在PET织物表面沉积TiO2薄膜可改善织物的抗紫外线性能,归因于TiO2薄膜对紫外光较好的吸收和对紫外可见光有效的屏蔽能力;且因TiO2薄膜在溅射150 W以上的功率下粗糙度增加、厚度减少,当溅射功率为150 W,溅射时间为90 min时,TiO2/PET织物具有较强的抗紫外线能力,其紫外线防护系数(Ultraviolet Protection Factor,UPF)达到1211.19;同时,TiO2薄膜的沉积赋予了PET织物良好的热稳定性能和隔热性能.
  • 图  1  磁控溅射沉积TiO2工艺流程图

    Figure  1.  Flow chart of TiO2 deposition by magnetron sputtering

    图  2  隔热性能测试原理图

    Figure  2.  Testing schematic of heat insulation performance

    图  3  涤纶织物溅射前后的照片以及织物样品在不同放大倍数下的显微镜图片

    Figure  3.  Photos of polyester fabric before and after sputtering and microscopic pictures of fabric samples at different magnifications

    图  4  TiO2/PET织物在不同溅射条件下的抗紫外线性能

    Figure  4.  UV resistance of TiO2/PET fabrics under different sputtering parameters

    图  5  TiO2紫外可见光漫反射图谱[3]

    Figure  5.  Ultraviolet and visible reflectance spectrum of TiO2[3]

    图  6  TiO2/PET织物在不同溅射条件下的TG曲线

    Figure  6.  TG curves of TiO2/PET fabric under different sputtering parameters

    图  7  TiO2/PET织物在不同溅射条件下的DTG曲线

    Figure  7.  DTG curves of TiO2/PET fabric under different sputtering parameters

    图  8  TiO2/PET织物在不同溅射条件下的隔热性能

    Figure  8.  Thermal insulation performance of TiO2/PET fabric under different sputtering parameters

    表  1  TiO2 薄膜的制备工艺参数

    Table  1.   Fabrication process parameters of TiO2 films

    组别溅射时间/min溅射功率/W
    A组 30 / 60 / 90 / 126 / 150 150
    B组 90 50 / 100 / 150 / 260 / 250
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-10
  • 录用日期:  2021-12-10
  • 刊出日期:  2022-02-23

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