Ti02／ZnO热反射涂层织物的研究（一）

将*、氧化锌等功能粒子，通过黏合剂涂覆到棉织物上，可制得对近红外热辐射具有显著反射作用的热反射涂层织物。用该织物制作的篷盖，使用灵活方便、便于携带，可广泛应用于屋顶篷盖、窗帘布、汽车篷布、*帐篷和旅游帐篷等。与传统降温方法相比，该方法不需消耗能量，就能有效降低暴露在阳光下的织物表面温度，并阻止热量向内部传导，从而达到节能降温的目的。

1 试验
1．1材料及药品
材料未漂白纯棉织物
药品金红石型*（工业级），氧化锌（工业级），有机黏合剂（工业级），N，N-二甲基甲酰胺（DMF，分析纯），六偏磷酸钠（分析纯）。
1．2试验仪器
LTF 97885涂层机（瑞士），控温织物隔热性能测试箱（自制，见图1），LD电子天平（沈阳龙腾电子有限公司），D-7401-50型电动搅拌器（天津市华兴科学仪器厂），YG 065电子式织物强力机（莱州市电子仪器有限公司），202电热恒温干燥箱（天津市实验仪器厂）。图1 控温织物隔热性能测试箱不意
1．3涂层剂的制备
配制功能粒子含量分别为7．5％、10％、14％、18％和22．5％的涂层剂。涂层剂中，有机黏合剂用量与DMF体积比为1：10。试验步骤如下：
（1）将*或氧化锌或其混合物，加入到盛有40 mL DMF的烧杯中，用电动搅拌器搅拌分散20 min后，加入1％质量分数为5％的六偏磷酸钠溶液，继续搅拌分散40 min。
（2）将一定量有机黏合剂粉末加入到盛有20 mLDMF的烧杯中，用玻璃棒搅拌至*溶解均匀，静置至不含气泡。
（3）将（1）中分散均匀的TiO2加入（2）中，搅拌均匀，即得所需涂层剂。
1．4涂层工艺
工艺流程 基布→*次涂覆→烘干（100℃x3 min）→第二次涂覆→烘干（100℃×3 min）→水洗→烘干→性能测试
1．5性能测试
1．5．1 隔热性能
采用自制控温织物隔热性能测试箱，测试不同热辐射时间下试样内侧的温度（T）。以其与未受热辐射前试样内侧的初始温度（T。）之差（△T），评价试样的隔热性能。
1．5．2断裂强力
按照GB／T 3923．1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》测定。
1．5．3撕破强力
按照GB／T 3917．2—1997《纺织品织物撕破性能第2部分：舌形试样撕破强力的测定单舌法》测定。

2 结果与讨论
2．1未涂层织物的隔热性能
图2为未涂层织物的隔热性能曲线。图2未涂层织物的隔热性能
图2中，辐射时间一温度变化曲线的变化可分为三个阶段：
*阶段 曲线变化平缓，织物内侧温度升高较小。此时，织物刚开始接受热辐射，因热量的传递需要一定时间，透过织物的热辐射和织物本身产生的热辐射较少，因而织物内侧温度变化不大。
第二阶段 曲线逐渐变陡，织物内侧温度升高较快。由于随热辐射时间的延长，透过织物的热辐射和织物本身吸热，导致电子能级跃迁产生的热辐射增加，织物内侧温度升高较快。
第三阶段 曲线变化又趋平缓，织物内侧温度升高较小。主要原因是，在外侧环境温度保持恒定的条件下，织物内侧空间因较长时间的热传导而积累大量的热能，此时织物内侧温度高于外侧温度，热量由内侧向外传导。
随着温度的升高，纤维的导热系数稍有增大；内部温度越高，纤维的导热系数越大，向外导出的热量越多。因此，随着辐射时间的延长，织物内侧温度的增加会渐趋平缓，zui后达到平衡。
2．2 TiO2与ZnO热反射涂层织物的比较
*和氧化锌用量分别为7．5％~22．5％，相应的试样分别记为A1、A2、A3、A4、A5和B1、B2、B3、B4、B5。
2．2．1 隔热性能的比较
图3～图7分别为不同用量下*和氧化锌热反射涂层织物的隔热性能。
图5 涂层物用量为14％时织物的隔热性能 图6涂层物用量为18％时织物的隔热性能
来源: 印染在线