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原子层沉积技术对纤维素膜功能化的影响

2021-01-05黎俊妤蒋培清张文奇李文斌

纺织学报 2020年12期

黎俊妤,蒋培清,张文奇,李文斌

(1. 武汉纺织大学 湖北省纺织新材料与先进加工技术省部共建国家重点实验室培育基地,湖北 武汉 430200;2. 惠州学院 旭日广东服装学院,广东 惠州 516007;3. 湖北三江航天红阳机电有限公司,湖北 孝感 432000)

工业和科技的迅猛发展加剧了大气污染等环境问题,从而导致地球表面受到日益强烈的紫外线辐射。根据波长的不同,可将紫外线(UV)分为UVA(320~400 nm)、UVB(280~320 nm)、UVC(200~ 280 nm)3部分[1],其中UVA是造成人体罹患皮肤癌[2-3]的主要原因之一。此外,当前抗生素药物的滥用,许多细菌产生了一定的抗药性[4],开发抗紫外线、抗菌材料具有重要意义。

纳米氧化锌由于具有粒径小、阻隔紫外线、抑菌等特性[5-6],已广泛用于紫外线隔绝抗菌材料的研究中。纤维素存在于许多植物中,被认为是一种环境友好型的纤维材料[7-8],是工业生产的重要原料[9],因此,许多学者将研究重心放在纤维素与氧化锌等混合制备具有阻隔紫外线和抗菌功能的复合膜上。Shankar等[10]将明胶、甘油、不同浓度的纤维素与氧化锌溶液混合均匀,采用流延法在玻璃板上浇筑成膜,所制备的纤维素/氧化锌复合膜的紫外线阻隔性能显著提升,且对细菌显示出优异的抗菌活性。但大多数传统方法过程繁琐,且对设备要求高。

为解决传统抗菌处理方法的流程复杂,纤维素膜应用范围小等问题,本文利用原子层沉积(ALD)技术,选用二乙基锌(DEZ)和去离子水分别作为锌源前驱体和氧源前驱体,使纤维素膜表面附着纳米ZnO,制备具有优良阻隔紫外线和抗菌效果的纤维素膜,探讨了不同腔体温度和原子层沉积循环次数对纤维素膜阻隔紫外线和抗金黄色葡萄球菌性能的影响。……

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