對殼聚糖/聚乙烯醇共混膜在織物化學鍍中的應用探討

薛紅艷

（永城職業學院，河南永城 476600）

對殼聚糖/聚乙烯醇共混膜在織物化學鍍中的應用探討

薛紅艷

（永城職業學院，河南永城 476600）

殼聚糖屬于天然高分子，其與聚乙烯醇混合后發生一系列化學反應能夠促使兩者融合；而兩者在強烈的氫鍵作用下形成網絡結構的二元共混膜。利用傅里葉紅外光譜表征以及薄膜拉伸強力測試對比分析了共混膜的結構以及性能；利用殼聚糖與聚乙烯醇預制共混液于滌綸織物的表層，并對其進行化學鍍鎳研究；通過掃描電子顯微鏡、熱重分析等檢測其綜合性能。實驗表明，經殼聚糖/聚乙烯醇共混液處理后的滌綸織物，其鍍層表面均勻細密、具備優良導電性、能與織物緊密結合。

殼聚糖；聚乙烯醇；共混膜；織物化學鍍

目前，電子工業與電信產業發展迅速，并在生活中逐漸得到普及，為人們的生活帶來諸多便捷。但是電磁波所產生的電磁干擾與電磁兼容等缺陷不僅會阻礙設備的正常運行，而且還不利于人類的身體健康；為了有效解決電磁污染這一問題，有關人員應當加強對電磁屏蔽織物的研究與開發[1]。研究發現，利用殼聚糖與聚乙烯醇所制得的共混膜，在滌綸（PET）織物表面引起化學鍍的金屬化作用，此工藝相對傳統化學鍍的過程較為簡單、便捷，而且能有效降低貴金屬鈀的成本，同時，CS/PVA共混膜不含有醛類交聯劑的毒性，在生產生活中可以進行廣泛使用。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

儀器：集熱式恒溫加熱磁力攪拌器；電熱恒溫鼓風干燥箱；電子天平；超聲清洗機；滌綸織物；電子顯微鏡；熱重分析儀；滾筒洗衣機；萬能材料試驗機；傅里葉紅外光譜分析儀。

試劑：殼聚糖、硫酸鎳、聚乙烯醇、次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、乙酸鈉、氯化鈀、氫氧化鈉、檸檬酸鈉、丙三醇、乙酸、去離子水。

1.2 實驗方法

1.2.1 CS/PVA共混液制備

向殼聚糖乙酸水溶液（質量分數為2%）加入聚乙烯醇水溶液（質量分數為2%）、丙三醇（10moL/L），充分混合至均勻，靜置—過濾—脫泡—刮膜—烘干。其中PVA質量分數可設置0、10%、20%、30%、40%、100%，以便分別研究。

1.2.2 織物鍍鎳

利用CS/PVA共混并在共混溶液中添加適量氯化鈀溶液、甘油。把滌綸織物置入其中（室溫、10min），二浸二軋后進行烘干（80℃、20min），于織物表面產生具有自催化活性的薄膜。于磁力攪拌環境下化學鍍鎳，配方為：硫酸鎳（30g/L）、次亞磷酸鈉（25g/L）、檸檬酸鈉（15g/L）、乙酸鈉（15g/L），并以氫氧化鈉將溶液調至中性。0.5h后取出織物，水洗并置于恒溫箱中烘干。

1.3 測試及表征

薄膜強力測試；傅里葉紅外光譜（FT-IR）表征；掃描電子顯微鏡（SEM）；熱重分析（TG）。

2 結果與討論

2.1 薄膜拉伸強力測試

將CS/PVA共混膜置入真空干燥箱內至干燥，把共混膜剪成10 mm×120mm放置24 h（恒溫恒濕），利用Hounsfield H5K-S測試儀檢測其薄膜拉伸強力。測試發現，隨聚乙烯醇的增多，共混膜的拉伸斷裂強度減小，而PVA為0時，薄膜強度為最大。

2.2 FT-IR表征

利用紅外光譜分析儀測試薄膜的紅外光譜，經過不同質量濃度PVA的分析發現，隨著PVA含量的增加，—OH 與—NH2的伸縮振動混合峰由高波數向低波數移動，產生了紅移現象；而酰胺Ⅱ彎曲振動吸收峰則產生藍移現象。分析原因是由于氫鍵的因素影響官能團，使吸收峰發生位移，隨氫鍵作用的增強，伸縮振動吸收譜向低波數發生位移，而變角振動吸收譜向高波數發生位移。

2.3 SEM觀察

利用掃描電子顯微鏡檢測織物化學實驗前后形貌以及鍍層顆粒的變化情況。由原滌綸織物看出織物表面整潔、平整，而經CS/PVA共混液處理后的織物分析看出，其表面薄膜較為平整，經化學鍍鎳處理的滌綸織物則形成一層金屬鎳層，其基本特點是較細密、均勻。

2.4 TG

利用同步熱分析儀測試其熱失重，選擇N2作為保護氣，溫度測試范圍定至25～600℃，升溫速率為10℃/min，經過原滌綸織物、CS/PVA二元共混處理后滌綸織物、鍍鎳后滌綸織物的熱重分析得出，鍍鎳處理的織物剩余高于滌綸織物原樣以及CS/PVA織物；原因分析其含有鎳層含量較高，金屬鍍層的致密性阻礙聚合物分子的活動，抑制降解物的揮發[2]。

3 結論

殼聚糖是由甲殼素脫乙酰基所形成，在自然界中含量十分豐富且屬于再生能源，具備價廉、無味無毒、易得、高降解性等獨特的優勢，在纖維材料以及膜狀材料的生產中得到廣泛應用。殼聚糖中的—OH、—NH2基團可以快速吸附重金屬離子形成自催化薄膜，而在實際的運用中，純殼聚糖膜的脆性大、抗水性低、酸性環境容易降解等缺陷。PVA屬于高聚物，一般為人工合成，極易溶于水，其主要優勢具備黏接性、耐油性、平滑性以及耐磨性等，可以作為纖維產品的原材料，其在食品、紡織、醫藥、農業、工業等領域均得到普遍運用[3]。

[1] 劉艷，俞丹.殼聚糖/聚乙烯醇共混膜在織物化學鍍中的應用[J]，應用化學，2015，2（10）：114.

[2] 馮亞麗.滌綸織物化學鍍銀及銀鍍層防護研究[J]上海大學，2014，3（1）：73.

[3] 周舟.導電納米纖維復合膜的制備及其在傳感中的應用[J].武漢紡織大學，2015，6（1）：48.

Study on the Application of Chitosan/PVA Blend Film in Chemical Plating

Xue Hong-yan

Chitosan（CS）is a kind of natural polymer，and polyvinyl alcohol（PVA）mixed after a series of chemical reactions can promote the fusion of both；and both the formation of two yuan in the blend film network structure under strong hydrogen bonding. Characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and thin film tensile strength test comparison and analysis of the structure and properties of blend membrane；polyester fabric with chitosan and PVA blend solution prefabricated surface，and Study on the electroless nickel plating.By scanning electron microscopy，thermogravimetric analysis and detection of its comprehensive performance，experiments show that the chitosan/PVA blend solution treated polyester fabric，the coating surface fine and uniform，with excellent conductivity，can be tightly combined with the fabric.

chitosan；polyvinyl alcohol；blend membrane；chemical plating on the fabric

TQ314.1

B

1003-6490（2017）01-0098-02

2017-01-02

薛紅艷（1982—），女，河南永城人，講師，主要從事化工研究和教學工作。