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http://dx.doi.org/10.5850/JKSCT.2010.34.11.1767

Fabrication and Evaluation of Electrospun TiO2 Nanocomposite Fibers for the Development of UV-protective Textile Materials  

Lee, Kyung (Dept. of Clothing & Textiles, Yonsei University)
Lee, Seung-Sin (Dept. of Clothing & Textiles, Yonsei University)
Publication Information
Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles / v.34, no.11, 2010 , pp. 1767-1778 More about this Journal
Abstract
This study investigates applying $TiO_2$ (titanium dioxide) nanoparticles to polypropylene nonwoven fabrics via electrospinning for the development of UV-protective materials. To fabricate uniform nanocomposite fibers, three types of $TiO_2$ nanoparticles were applied: powder, colloid, and $TiO_2$ coated polymer pellets. $TiO_2$/polyurethane (PU) and $TiO_2$/poly(vinyl alcohol) (PVA) nanocomposite fibers were electrospun and the morphology was examined using a field-emission scanning electron microscope and a transmission electron microscope. Layered fabric systems with electrospun $TiO_2$ nanocomposite fiber webs were developed at various concentrations of $TiO_2$ in a range of the web area density. The effects of $TiO_2$ concentration and web area density on UV-protective properties were examined. When $TiO_2$ colloid was added into a PVA polymer solution, uniform nanocomposite fiber webs in which $TiO_2$ particles were evenly dispersed were produced. Water-soluble PVA nanofiber webs were given a heat treatment to stabilize the electrospun PVA fibrous structure against dissolution in water. $TiO_2$/PVA nanoeomposite fiber webs with 2wt% $TiO_2$ and 3.0g/$m^2$ web area density exhibited an ultraviolet protection factor of greater than 50, indicating excellent UV protection.
Keywords
Nanocomposite fiber; Electrospinning; Nanoparticle; Titanium dioxide; UV-protection;
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