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納米服裝,真的有納米材料嗎?

來源:珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司   2020年07月31日 11:29  

越來越多的高科技已經(jīng)進(jìn)入到我們?nèi)粘I钪?,比如納米服裝。將納米級的微粒覆蓋在纖維表面或鑲嵌在纖維甚至分子間隙間,利用納米微粒表面積大、表面能高等特點(diǎn),在物質(zhì)表面形成一個均勻的、厚度極薄的(肉眼觀察不到、手摸感覺不到)、間隙極?。ㄐ∮?/font>100nm)的‘氣霧狀’保護(hù)層。使得常溫下尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于100nm的水滴、油滴、塵埃、污漬甚至細(xì)菌都難以進(jìn)入到布料內(nèi)部而只能停留在布料表面,從而產(chǎn)生了防水、防油、防紫外線等特殊效果。

但是這些衣物經(jīng)過洗滌,直到終被丟棄,其中的納米顆粒又會對環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。如何測定和評價納米科技紡織品的納米顆粒數(shù)量和尺寸分布,是紡織行業(yè)面對的新課題。

 二氧化鈦(TiO2)納米顆粒具有紫外線防護(hù)功能和抗菌特性,并且能夠提高織物的親水性并減少異味,因此被越來越多的應(yīng)用到紡織行業(yè)。本應(yīng)用報告使用單顆粒電感耦合等離子體質(zhì)譜法(SP-ICP-MS),研究了幾種商業(yè)紡織產(chǎn)品中TiO2納米顆粒的釋放情況。

樣品

用于評估的五種紡織樣品均從當(dāng)?shù)厣痰曩徺I,如表1所述。40TiO2納米顆粒(30-50 nm)懸浮液購自美國研究納米材料公司(US Research Nanomaterials™,位于美國德克薩斯州休斯頓市)。為了促使納米顆粒分散,將Triton X-100(購自西格瑪奧德里奇公司Sigma- Aldrich™,位于美國密蘇里州圣路易斯)添加到所有溶液中,終濃度為0.0001%。

 

實(shí)驗(yàn)

測量總鈦時,將0.25g的每種紡織樣品切成小片,放入5mL濃硝酸(65%)和1mL的濃氫氟酸49%)中,放入微波爐中消解。消解后,每個樣品添加6mL 10H3BrO3v/v),放入微波爐中與HF絡(luò)合15分鐘。然后,用去離子水將樣品定容至50mL,并采用常規(guī)ICP-MS進(jìn)行分析。

檢查TiO2納米顆粒從織物中的釋放情況時,每個樣品取400cm2,浸入200mL去離子水中。對容器超聲處理15分鐘,然后將其放在搖床上(每分鐘150次)24小時。對容器進(jìn)行第二次超聲處理,然后取出等分液體進(jìn)行分析。向空白去離子(DI)水中摻入2.7μg/L TiO2納米顆粒,作為對照品。如有必要,用去離子水進(jìn)一步稀釋樣品,并在兩次稀釋之間進(jìn)行超聲處理,以大程度地減少納米顆粒團(tuán)聚。

所有分析均在珀金埃爾默(PerkinElmer)的NexION®電感耦合等離子體質(zhì)譜儀上進(jìn)行,該質(zhì)譜儀上運(yùn)行Syngistix™以用于ICP-MS軟件。進(jìn)行納米顆粒分析時,使用Syngisitix納米應(yīng)用模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和處理。表2示出了進(jìn)行TiO2納米顆粒分析的NexION工作條件。

 

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1示出了TiO2納米顆粒(對照品)和三個樣品的信號。這些圖表清晰地顯示了樣品之間的差異:雖然TiO2納米顆粒對照品顯示出可重復(fù)的、均勻的粒度分布,但樣品的納米顆粒粒度分布更大,高達(dá)200nm。此外,同一類型的樣品之間也存在差異,如樣品AD所示。樣品B和樣品C不含大量TiO2納米顆粒。

 

下面的表3和表4,分別為A~E樣品中的總Ti含量和TiO2納米顆粒的尺寸和濃度。嬰兒連體衣AB形成了有意思的對比:A含有的基本全是TiO2納米顆粒,而B含有的基本都是其他形態(tài)的Ti離子。

 

 

結(jié)論

本研究表明,SP-ICP-MS能夠檢測和測定紡織品中釋放的TiO2納米顆粒。使用SP-ICP-MS可以快速分析大量顆粒,能夠提供單個顆粒的信息,克服了常規(guī)納米顆粒分析技術(shù)的局限性。本研究結(jié)果表明,各個紡織產(chǎn)品都含有粒度和濃度不等的TiO2納米顆粒。

了解更多應(yīng)用資料和產(chǎn)品信息,掃描下方二維碼,下載珀金埃爾默單顆粒電感耦合等離子體質(zhì)譜法(SPICP-MS)表征織物中TiO2納米顆粒的釋放相關(guān)資料。

 

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