分析研究關(guān)于經(jīng)鎢青銅納米棒 (TBNRs) 處理的滌綸織物的儲(chǔ)熱和耐洗性能，以確定光熱效應(yīng)的最佳濃度。平均長(zhǎng)度為 34.0 ± 2.5 nm，直徑為 2.3 ± 0.4 nm 的 TBNRs 通過(guò)在油胺 (OA) 中熱分解偏鎢酸銨 (AMT) 生成能夠通過(guò)有效吸收光來(lái)產(chǎn)生熱量的 TBNRs近紅外區(qū)。用太陽(yáng)模擬器評(píng)估了TBNR濃度和硅烷偶聯(lián)劑對(duì)PET織物的光熱效應(yīng)和耐洗性的影響。結(jié)果，隨著 TBNRs 濃度的增加，光熱效應(yīng)增強(qiáng)，并且在 5 wt% 時(shí)顯示出最大光熱效應(yīng)。此外，通過(guò)添加 0.5 wt% 的硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)一步提高耐洗性。總的來(lái)說(shuō)，后加工處理有效地增加了光熱效應(yīng)，而聚酯的物理性能和顏色沒(méi)有顯著變化。

　　介紹:由于最近 Covid-19 的傳播，消費(fèi)者開(kāi)始花更多的時(shí)間在自然環(huán)境中，同時(shí)彼此保持安全距離。隨著戶(hù)外活動(dòng)的增加，對(duì)戶(hù)外運(yùn)動(dòng)服的需求也隨之增加(Han，2021)。此外，氣候和環(huán)境的快速變化從根本上改變了人們的著裝方式 (Bae, 2011 )，這導(dǎo)致人們對(duì)紡織品的隔熱性產(chǎn)生了更多興趣。因此，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出具有重量輕、隔熱和儲(chǔ)熱等特性的纖維和織物(Koo 等人，2007 年)。最近使用的隔熱方法是通過(guò)添加各種陶瓷來(lái)完成的(Choe et al., 2006)，但這些面料在極端環(huán)境下的保溫能力是有限度的。因此，本研究旨在通過(guò)在室外環(huán)境中用具有光熱特性(光熱效應(yīng))的納米粒子處理織物來(lái)提高滌綸織物的隔熱性能。

　　光熱材料，包括導(dǎo)電、半導(dǎo)體和磁性材料，如鎢青銅和氧化石墨烯，在用長(zhǎng)波長(zhǎng)近紅外(NIR，780-3000 nm)波照射時(shí)吸收能量并將其轉(zhuǎn)化為熱量。這些材料的能量水平低于紫外線或可見(jiàn)光;因此，它們可以吸收對(duì)人體無(wú)害的長(zhǎng)波長(zhǎng)近紅外波 (Jeon et al., 2019 )。三氧化鎢 (WO 3 ) 不適用于 NIR 吸收;然而，由于堿金屬離子(M = Li + 、Na + 、K + 、Cs + )結(jié)合到WO 3的晶體結(jié)構(gòu)中，晶體中的一部分W 6+被還原為W 5+形成導(dǎo)帶。子帶在等離子體區(qū)域中創(chuàng)建，形成局域表面等離子體共振 (LSPR) 和子帶躍遷。這些使還原的 WO 3和 MxWO 3材料能夠強(qiáng)烈吸收 NIR 并釋放熱量。(公園，2020 年)。因此，摻雜堿金屬的三氧化鎢等鎢青銅納米粒子在近紅外區(qū)具有選擇性的光吸收。這導(dǎo)致了新化合物和各種形態(tài)的合成，包括納米棒、納米線和納米片(Lee 等人，2014 年)。全等人。( 2019) 通過(guò)合成鎢青銅納米棒和涂有烷基鏈的納米粒子研究了乙烯-丙烯-二烯單體 (EPDM) 納米化合物，并證實(shí)機(jī)械和光熱性能得到增強(qiáng)。因此，使用納米粒子的研究主要是通過(guò)混合聚合物材料進(jìn)行的，但該過(guò)程涉及紗線或織物階段，而不是紡織品制造階段。因此，對(duì)于需要多步工藝的時(shí)尚敏感材料，有必要研究一種后整理方法。因此，開(kāi)發(fā)了一種將無(wú)機(jī)納米粒子附著到纖維表面的后處理工藝。

　　硅烷偶聯(lián)劑含有無(wú)機(jī)反應(yīng)位點(diǎn)，可與大多數(shù)無(wú)機(jī)基材(包括玻璃、金屬和二氧化硅)結(jié)合，尤其是當(dāng)基材的結(jié)構(gòu)中含有硅、鋁和大多數(shù)重金屬等元素時(shí)。如果偶聯(lián)劑在界面處縮合，則在無(wú)機(jī)材料表面生成交聯(lián)硅氧烷的多分子結(jié)構(gòu)。當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑連接到無(wú)機(jī)材料的表面時(shí)，表面表現(xiàn)出連接到硅烷偶聯(lián)劑的有機(jī)基團(tuán)的表面化學(xué)或表面反應(yīng)特性。處理過(guò)的表面顯示出上述有機(jī)基團(tuán)的表面能，這可以是反應(yīng)性表面，由硅烷偶聯(lián)劑中有機(jī)官能團(tuán)的反應(yīng)性決定(Kutz，2011 年)。因此，偶聯(lián)劑起到中介的作用，將天然難以締合的有機(jī)和無(wú)機(jī)材料連接起來(lái)(Song et al., 2011 )。

　　) 進(jìn)行了一項(xiàng)研究，在復(fù)合材料的形成過(guò)程中用硅烷偶聯(lián)劑處理纖維表面，結(jié)果表明復(fù)合材料的界面剪切強(qiáng)度、力學(xué)性能得到改善。布塞赫爾 ( 2019) 研究了使用甲基丙烯酸 3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯 (TMSPMA) 作為硅烷偶聯(lián)劑的聚苯乙烯復(fù)合材料的熱性能和機(jī)械性能，并證實(shí)用偶聯(lián)劑處理的復(fù)合材料具有更高的熱穩(wěn)定性。因此，硅烷偶聯(lián)劑可以實(shí)現(xiàn)難鍵合材料的鍵合。在這項(xiàng)研究中，TMSPMA 用于處理滌綸織物表面的鎢青銅納米棒 (TBNRs)，并對(duì)所得材料的物理性能進(jìn)行了評(píng)估。

　　隨著環(huán)境變化對(duì)材料的需求，各種具有隔熱和加熱功能的材料根據(jù)其應(yīng)用以各種形式被開(kāi)發(fā)出來(lái)(Lee & Song, 1994). 關(guān)于光熱材料的研究很多;然而，缺乏實(shí)證研究來(lái)分析將光熱材料附著到纖維表面后纖維物理性質(zhì)的變化。要將該技術(shù)應(yīng)用于織物階段的各種材料和工藝，需要研究將功能材料附著在織物外部的后整理方法。在這項(xiàng)研究中，鎢青銅納米棒(一種光熱材料)以不同濃度附著在聚酯表面。此外，在聚酯表面處理過(guò)程中使用 TMSPMA 以提高 TBNR 的耐洗性。

　　方法yu 材料

　　偏鎢酸銨水合物 (AMT)、油胺和甲基丙烯酸 3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯 (TMSPMA) 購(gòu)自 Sigma–Aldrich。氫氧化鈉 (NaOH) 購(gòu)自 Samchun Chemical。甲苯和丙酮購(gòu)自大中化學(xué)。白色 100% 滌綸面料(超細(xì)纖維)購(gòu)自 Dou fabric。

　　鎢青銅納米棒 (TBNRs) 的制備

　　將 AMT (2.956 g)、油胺 (160 mL) 和 NaOH (0.1584 g) 添加到三頸圓底燒瓶中。將回流冷凝器、溫度計(jì)和長(zhǎng)針連接到燒瓶后，通過(guò)注入氮?dú)鈹嚢?1 小時(shí)，使燒瓶?jī)?nèi)形成氮?dú)鈿夥铡? 小時(shí)后，將燒瓶加熱至 140 °C，然后每 10 分鐘逐漸升溫至 250 °C。將燒瓶在攪拌下于 250 °C 加熱 8 小時(shí)，保持溫度低于 250 °C。8小時(shí)后，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫。通過(guò)離心(8000 rpm，3 次，每次 15 分鐘)收集沉淀物。用丙酮處理以除去過(guò)量的油胺，然后在室溫下干燥。當(dāng)堿金屬離子(M = Li + , Na +, K + , Cs + ) 用于還原三氧化鎢，還原的 WO 3和 M x WO 3材料強(qiáng)烈吸收 NIR 并釋放熱量 (Park, 2020 )。所以TBNRs是通過(guò)AMT在OA中的熱分解合成的。

　　使用 TBNR 和硅烷進(jìn)行功能性整理

　　所有超細(xì)纖維 PET 樣品的尺寸均為 2 × 2 cm，重量為 0.0271 g，厚度為 0.12 mm，浴比設(shè)置為 30:1。1、3、5 和 10 wt% 的織物涂層。將 0.00813、0.02439、0.04065 和 0.0813 g TBNRs 粉末分別溶解在甲苯中并攪拌制備 TBNRs。將所需尺寸 (2 × 2 cm) 的 PET 片浸入溶液中約 1 小時(shí)。為了在織物上涂覆 TBNR 和硅烷，將 0.04065 g TBNR 粉末和 0.00406 g 硅烷溶解在 0.7684 g 甲苯中，然后將所需尺寸 (2 × 2 cm) 的 PET 片在溶液中以 400 rpm 攪拌1小時(shí)。TBNRs 和硅烷偶聯(lián)劑的濃度分別設(shè)定為 5 和 0.5 wt%，在初步實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)濃度可產(chǎn)生最佳的光熱效應(yīng)。涂層織物在室溫下干燥一天，用 40°C 的蒸餾水洗滌 5 分鐘，并在 21°C 下調(diào)理。含TBNRs的PET吸取率為3.32%，含TBNRs和硅烷的PET吸取率為4.06%。

　　表征:使用 Gatan Microscopy Suite(Gatan Inc.，Pleasanton，CA，USA)對(duì)通過(guò) FE-TEM(FEI Tecnai G2 F30 S-Twin)測(cè)量的圖像分析 TBNR 的大小。使用 UV-Vis 光譜儀(V-670，JASCO，東京，日本)在 300-2100 nm 范圍內(nèi)獲得紫外-可見(jiàn) (UV-Vis) 吸收光譜。為了確定 TBNR 對(duì)聚酯光熱效應(yīng)的影響，測(cè)量了用白光太陽(yáng)模擬器(100 W，PEC-L01，Peccell Technologies Inc.，Yokohama，Japan)照射后的表面溫度變化。L*、a*、b*和ΔE的值在色度計(jì)(AMT507)中對(duì)每個(gè)樣品測(cè)量三次，樣品的元素分析通過(guò)使用能量色散X的場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡進(jìn)行。 -射線光譜法(FE-SEM–EDX，JSM6701，JEOL， 1 ). 為了比較整理前后樣品的拉伸性能，根據(jù)拆紗條法 (KS K 0520)，使用拉伸強(qiáng)度測(cè)試儀在織物的經(jīng)向測(cè)量拉伸強(qiáng)度。通過(guò)制備尺寸為2.5×15cm 2的矩形聚酯樣品來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

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