本發(fā)明屬于超疏水織物，具體涉及一種耐磨耐腐蝕超疏水織物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、頻繁的石油泄漏事件以及日益增加的工業(yè)含油廢水排放導(dǎo)致了嚴(yán)重的水污染問(wèn)題，已嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境，因此，開(kāi)發(fā)新型油水分離技術(shù)成為亟待解決的問(wèn)題之一。受自然界生物啟發(fā)，仿生制得的超疏水表面已為解決這一問(wèn)題提供了新的思路。仿生制得的超疏水表面不僅具備超疏水性，還具有超親油性，若將超疏水性質(zhì)引入多孔基底材料表面，可以賦予其同時(shí)具備超疏水和超親油的特性，當(dāng)該材料與油水混合物接觸時(shí)，能夠在有效吸附油相的同時(shí)排斥水相，從而通過(guò)吸附或過(guò)濾的方式實(shí)現(xiàn)油水分離，這種材料在油水分離領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。

2、超疏水材料表面的性能主要由其微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分決定，構(gòu)建超疏水表面通常需要形成微納米級(jí)的粗糙結(jié)構(gòu)，并使用低表面能的材料進(jìn)行表面修飾。為此，研究者們提出了多種制備超疏水表面的方法，包括刻蝕法、水熱法、溶膠-凝膠法、層層自組裝、電沉積、化學(xué)氣相沉積、靜電紡絲技術(shù)、噴涂技術(shù)以及溶液浸泡法等。但這些制備方法往往涉及復(fù)雜的特殊設(shè)備、昂貴且有毒的含氟試劑，制備周期較長(zhǎng)且對(duì)環(huán)境條件要求苛刻。極大地限制了超疏水材料的廣泛應(yīng)用，且在實(shí)際生產(chǎn)中增加了經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。此外，盡管科研人員已開(kāi)發(fā)出多種超疏水多孔材料用于油水分離，但在實(shí)際應(yīng)用中所制備材料的微納米粗糙結(jié)構(gòu)往往容易受到機(jī)械破壞或化學(xué)腐蝕，從而導(dǎo)致表面超疏水性的喪失。

3、因此，迫切需要開(kāi)發(fā)一種制備簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、耐磨損且耐腐蝕的超疏水棉織物，以滿足對(duì)高效油水分離材料的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超疏水織物及其制備方法，所述制備方法經(jīng)濟(jì)環(huán)保、操作簡(jiǎn)單，由本發(fā)明制備方法制得的超疏水棉織物表面具有優(yōu)異的疏水性和親油性，能實(shí)現(xiàn)快速高效的油水分離以及循環(huán)分離；還具有良好的自清潔性、耐磨性和耐腐蝕性，能長(zhǎng)期循環(huán)使用。

2、由本發(fā)明制備方法制得的織物不但具有自清潔性，還具有優(yōu)異的耐磨性和耐腐蝕性，能長(zhǎng)期循環(huán)使用。

3、本發(fā)明為解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

4、一種耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，包括以下步驟：

5、s1.將織物浸入檸檬酸溶液和硝酸銅溶液的混合液中并攪拌；

6、s2.向放有織物的混合液中加入硫化鈉溶液并攪拌；

7、s3.繼續(xù)加入含有低表面能物質(zhì)的溶液并攪拌；

8、s4.取出織物，沖洗、烘干，得到耐磨耐腐蝕超疏水織物。

9、進(jìn)一步的，所述織物為天然纖維織物、合成纖維織物或混紡纖維織物。示例性的，如棉織物、羊毛織物、聚酯織物、腈綸織物、聚氨酯織物、尼龍織物、棉滌混紡織物、棉滌織物等。

10、優(yōu)選地，所述織物為棉織物。采用的棉織物具有很高的孔隙率和很強(qiáng)的吸附性，微納米結(jié)構(gòu)和疏水性成分能夠堅(jiān)固地包覆于織物表面。在眾多基底材料中，棉織物以其環(huán)保特性和高產(chǎn)量而成為制備超疏水材料的重要選擇。棉織物具有優(yōu)良的柔韌性、透氣性、低成本、耐洗性、再生性和生物降解性，在工業(yè)和日常生活中展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。此外，棉織物中富含羥基基團(tuán)，具有較高的孔隙率和良好的吸附性，這為在其表面固定微納米結(jié)構(gòu)和疏水性成分提供了有利條件。因此，棉織物被認(rèn)為是制備超疏水材料最具潛力的基底材料之一。

11、進(jìn)一步地，所述織物在所述浸入之前經(jīng)過(guò)洗凈、烘干處理。

12、進(jìn)一步的，所述檸檬酸溶液的濃度為0.1～0.2mol/l。

13、優(yōu)選地，所述檸檬酸溶液的濃度為0.16mol/l。

14、進(jìn)一步的，所述硝酸銅溶液的濃度為0.53～1.33mol/l。

15、優(yōu)選地，所述硝酸銅溶液的濃度為0.89mol/l。

16、進(jìn)一步的，所述檸檬酸溶液和所述硝酸銅溶液的混合體積比為(1：3)～(2：3)。

17、優(yōu)選地，所述檸檬酸溶液和所述硝酸銅溶液的混合體積比為1：2。

18、進(jìn)一步的，所述硫化鈉溶液的濃度為1.17～2.91mol/l。

19、優(yōu)選地，所述硫化鈉溶液的濃度為1.92mol/l。

20、進(jìn)一步的，所述含有低表面能物質(zhì)的溶液中，所述低表面能物質(zhì)的濃度為0.02～0.08mol/l。

21、優(yōu)選地，所述含有低表面能物質(zhì)的溶液中，所述低表面能物質(zhì)的濃度為0.04mol/l。

22、進(jìn)一步的，所述低表面能物質(zhì)為十二硫醇、硬脂酸、月桂酸中的至少一種。

23、進(jìn)一步的，所述含有低表面能物質(zhì)的溶液所使用的溶劑為乙醇。

24、優(yōu)選地，所述含有低表面能物質(zhì)的溶液為含十二硫醇的乙醇溶液。

25、進(jìn)一步的，在制備所述耐磨耐腐蝕超疏水織物的過(guò)程中，所述混合液、所述硫化鈉溶液和含有低表面能物質(zhì)的溶液的添加體積比為4：1：4～6。

26、進(jìn)一步的，所述攪拌的時(shí)間為10～50min。

27、進(jìn)一步的，所述沖洗為依次用乙醇和去離子水進(jìn)行沖洗。

28、本發(fā)明還提供了一種由本發(fā)明所述的制備方法制備得到的耐磨耐腐蝕超疏水織物。

29、本發(fā)明具有如下有益效果：

30、本發(fā)明提供一種耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，所述制備方法簡(jiǎn)便易行，成本較低，制備周期短，無(wú)需特殊設(shè)備和高溫等苛刻條件，不涉及有毒的含氟物質(zhì)，無(wú)二次污染產(chǎn)生，適合規(guī)?；a(chǎn)。由本發(fā)明制備方法制得的超疏水棉織物表面具有優(yōu)異的疏水性和親油性，能實(shí)現(xiàn)快速高效的油水分離以及循環(huán)分離；還具有良好的自清潔性、耐磨性和耐腐蝕性，能長(zhǎng)期循環(huán)使用。

技術(shù)特征：

1.一種耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，所述織物為天然纖維織物、合成纖維織物或混紡纖維織物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，所述檸檬酸溶液的濃度為0.1～0.2mol/l。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，所述硝酸銅溶液的濃度為0.53～1.33mol/l。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，所述檸檬酸溶液和所述硝酸銅溶液的混合體積比為(1：3)～(2：3)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，所述硫化鈉溶液的濃度為1.17～2.91mol/l。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，所述含有低表面能物質(zhì)的溶液中，所述低表面能物質(zhì)的濃度為0.02～0.08mol/l。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，所述低表面能物質(zhì)為十二硫醇、硬脂酸、月桂酸中的至少一種；所述含有低表面能物質(zhì)的溶液所使用的溶劑為乙醇。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，其特征在于，在制備所述耐磨耐腐蝕超疏水織物的過(guò)程中，所述混合液、所述硫化鈉溶液和含有低表面能物質(zhì)的溶液的添加體積比為4：1：4～6。

10.一種耐磨耐腐蝕超疏水織物，其特征在于，由權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于超疏水織物技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種耐磨耐腐蝕超疏水織物的制備方法，所述方法包括以下步驟：S1.將織物浸入檸檬酸溶液和硝酸銅溶液的混合液中并攪拌；S2.向放有織物的混合液中加入硫化鈉溶液并攪拌；S3.繼續(xù)加入含有低表面能物質(zhì)的溶液并攪拌；S4.取出織物，沖洗、烘干，得到耐磨耐腐蝕超疏水織物。本發(fā)明制備方法經(jīng)濟(jì)環(huán)保、操作簡(jiǎn)單，由本發(fā)明制備方法制得的超疏水棉織物表面具有優(yōu)異的疏水性和親油性，能實(shí)現(xiàn)快速高效的油水分離以及循環(huán)分離；還具有良好的自清潔性、耐磨性和耐腐蝕性，能長(zhǎng)期循環(huán)使用。

技術(shù)研發(fā)人員：曹晨旸,盧明,張慶蓮,劉浩,張浩宇,覃海蘭,孫凱楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南城建學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2