一種超疏水/疏油織物表面的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及超疏水/疏油織物領域，特別涉及一種超疏水/疏油織物表面的制備方法。
【背景技術】
[0002]功能紡織品是紡織工業(yè)致力于提高技術含量的創(chuàng)新成果。隨著功能性的提高和多樣化，對織物疏水性能的要求越來越迫切，而超疏水織物則是其中的研究熱點。超疏水性是指水在織物表面上的接觸角大于150°，由于其潛在的應用價值，近年來成為人們研究的熱點。為了制備出具有較高性能的疏水織物，研究者使用了各種方法降低纖維的表面能，包括使用含氟化合物、有機硅化合物或者納米復合結構等。
[0003]對于紡織品的疏水整理根據(jù)其材料不同可分為2種形式:I)采用共混法、聚合法或混合紡絲等制備具有疏水性能的纖維，然后再織成織物。這種方法適于合成纖維；2)針對天然纖維織物，進行后整理獲得疏水效果，即使用疏水劑對織物進行整理，改善紡織品的性能。棉纖維中纖維素的含量達到75%以上，并且由于纖維素中含有大量的羥基，因此棉織物具有很強的親水性和吸水性。如何改變棉纖維表面的性能，使親水性纖維表面性能發(fā)生轉變，是制備疏水性棉織物的一個研究方向。
[0004]目前，對于織物表面的疏水性能的制備多利用氟化物或者硅化物等具有低表面能的物質(zhì)對棉織物進行整理制備具有疏水表面的織物。然后即使使用最低表面能的氟化物進行整理后，其接觸角最多也智能達到120ο左右。借助于人們對“荷葉效應”的認識，研究者發(fā)現(xiàn)，要得到接觸角達到150ο以上的超疏水表面，通常需要在織物表面引入具有一定規(guī)則的微納結構。而制備這些微納結構，常用的方法有:等離子處理，脈沖激光沉積，靜電紡絲，納米粒子(納米碳管，納米金，納米S12)沉積等。這些方法需要使用復雜的工藝，高昂的設備，生產(chǎn)成本高；通過納米粒子附著制備的超疏水表面在壽命，耐候性，耐酸堿等方面有一定的劣勢，并可能危害到人們的健康。這也導致了這些工藝的大規(guī)模使用受到了限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種超疏水/疏油織物表面的制備方法，以解決現(xiàn)有技術中設備投入大，生產(chǎn)成本高；納米粒子在織物表面的附著力低，制備的織物表面疏水穩(wěn)定性差；生廣效率低等問題。
[0006]本發(fā)明提供了一種超疏水/疏油織物表面的制備方法，包括:
[0007]步驟I，將待處理的織物濕潤以得到第一織物。優(yōu)選地，在此步驟之前，還包括把需要處理的織物洗凈、晾干的步驟，然后將晾干后的織物用蒸餾水進行濕潤。
[0008]步驟2，將所述第一織物放入硅烷/有機溶劑混合溶液中超聲處理第一預定時間。優(yōu)選地，所述硅烷/有機溶劑混合溶液是將PH值為8.0-9.0有機溶劑與硅烷混合制得的，例如，通?？衫萌野分泻吐裙柰樗馍傻腍Cl，有催化作用。優(yōu)選地，所述步驟2在室溫下進行。優(yōu)選地，所述有機溶劑為乙醇。優(yōu)選地，所述硅烷為氯硅烷、硅氧烷及其氟代物或聚合物。優(yōu)選地，所述硅烷/有機溶劑混合溶液的濃度為5-20vol.%。，特別可以為5，10，15，20vol.%。。優(yōu)選地，所述第一預定時間為1-10分鐘，例如為2，3，4，5，6，7，8，或9分鐘。
[0009]步驟3，向所述混合溶液中加入水和丙酮的混合溶劑，超聲處理第二預定時間。優(yōu)選地，所述水和丙酮的混合溶劑的濃度為2-15vol.%。，特別可以為2，2.5,3,3.5,4,4.5,5,5.5,6,6.5,7,7.5,8,8.5,9,9.5，10，10.5,11,11.5,12，12.5，13，13.5，14，14.5，或15vol.%。。優(yōu)選地，所述第二預定時間為2-30分鐘，例如可以為3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，或 29 分鐘。
[0010]步驟4，取出所述第一織物清洗后，得到所述超疏水/疏油織物表面。優(yōu)選地，所述步驟4中，采用乙醇、丙酮等對所述第一織物進行清洗。優(yōu)選地，在所述清洗之后，還包括干燥的步驟。
[0011]原理:
[0012]Rn-S1-X4_n+H0- (substrate) — R-S1-O-(substrate)+XH
[0013]R:燒基，氣燒基等有機基團。
[0014]X:C1，F(xiàn)，0R’(氯，氟，烷氧基等可以與表面羥基縮合的反應基團)
[0015]Substrate可以是棉，錦絕,絲綢，麻,毛及紙。
[0016]以上示意性地解釋了在棉織物表面形成疏水表面的原理，通過化學的方法在棉織物表面引入了低表面能的硅烷化合物，形成了穩(wěn)定的共價鍵，提高了織物疏水表面的穩(wěn)定性、耐候性、耐高溫性能。尤其地，在反應過程中，持續(xù)引入了超聲能量，促進了該反應，進一步提聞了疏水性能的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0017]圖1是水滴在未經(jīng)處理的棉布(左)、經(jīng)十八烷基三氯硅烷處理后的棉布(中)、經(jīng)1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基二甲基三氯硅烷處理后的棉布(右)表面形成的液滴效果圖。
[0018]圖2是水滴在經(jīng)十八烷基三氯硅烷處理的復印紙(上)，未經(jīng)處理的復印紙(下)表面形成的水滴效果圖。
[0019]圖3是油滴在經(jīng)十八烷基三氯硅烷處理的復印紙(上)，未經(jīng)處理的復印紙(下)表面形成的油滴效果圖。
[0020]圖4是水滴在未經(jīng)處理的麻布(上)，經(jīng)十八烷基三氯硅烷處理后的麻布(下)表面形成的液滴效果圖。
[0021]圖5是水滴在經(jīng)十八烷基三氯硅烷處理后的錦綸(上)，未經(jīng)處理的表面錦綸(下)表面形成的液滴效果圖。
[0022]圖6是水滴在經(jīng)十八烷基三氯硅烷處理后的絲綢表面形成的液滴效果圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例一
[0024]把三塊棉布用常規(guī)清洗衣物的方法洗凈后，烘干冷卻至室溫備用。
[0025]將其中的兩塊棉布用蒸餾水浸濕，取出備用。用三乙胺把40ml的乙醇溶液的PH值調(diào)節(jié)到8.0，配制兩份同樣的溶液。接著將40yL的十八烷基三氯硅烷或40yL的1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基二甲基三氯硅烷分別滴加到上述溶液中，超聲(頻率為25kHz)分散，在超聲振蕩的條件下把浸濕的棉布分別放入上述兩種溶液中浸潰3分鐘。
[0026]將兩滴蒸餾水滴加到2mL丙酮溶液中配成混合溶液，把該混合溶液滴加到上述溶液中，繼續(xù)超聲振蕩3分鐘后，從上述溶液中，取出棉布，用乙醇，丙酮，蒸餾水洗凈，烘干，制得具有疏水表面的棉布。
[0027]棉布經(jīng)本發(fā)明處理后，水滴在棉布處理前后形成的液滴效果如圖1所示。可以明顯的看到，經(jīng)本發(fā)明方法處理后，棉布表面的疏水性能明顯，經(jīng)氟硅烷整理的棉布疏水性能更好。整理后的織布表面疏水性能經(jīng)過多次(>5次)常規(guī)洗滌后，仍具有很好的疏水性能。
[0028]實施例二
[0029]取一張普通的復印紙，剪成適當?shù)拇笮?，將其用蒸餾水浸濕，取出備用。用三乙胺把40ml的乙醇溶液的PH值調(diào)節(jié)到8.0。接著將40 μ L的十八烷基三氯硅烷，滴加到上述溶液中，超聲(頻率為25kHz)分散，在超聲振蕩的條件下把浸濕的紙放入上述溶液中浸潰3分鐘。
[0030]將兩滴蒸餾水滴加到2mL丙酮溶液中配成混合溶液，