[發明專利]納米超拒水拒油防污自潔的負離子織物船員健身工作服

無效

• 申請號: 201010189707.3
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN101946986A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 成進學;陳欣榮;成鋼
• 申請（專利權）人: 陳欣榮
• 主分類號: A41D13/00
• 分類號: A41D13/00;A41D31/00;D01F1/10;A61M37/00;A61N1/44;A61K36/714;A61K36/9066;A61K36/744;A61K36/9062;A61K36/8968;A61K36/804;A61K36/8965;A61P39
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技術領域：

本發明納米超拒水拒油防污自潔的負離子織物船員健身工作服，屬于納米紡織工程服飾工作服生產技術領域。

背景技術：

近三十年來，德國科學家通過掃描電鏡和原子顯微鏡等2萬多種植物的葉面微觀結構進行觀察，揭示了荷葉拒水自潔的原理。荷葉表面有許多微米級的乳頭狀凸起，凸起高度為5-10um，凸起間的間隔為10-15um，凸起間的凹陷處充滿空氣，而凸起和間隔處又被許多直接為1nm的蠟質組成。晶體在生長過程中形成了特殊結構，由于蠟晶的尺寸在納米尺度范圍內，因而屬納米結構，科學家稱荷葉表面結構為“微米”——納米雙重結構即為“荷葉效應”(lotus-effect)原理的秘密主要在于它的微觀結構和納米結構，而不在于它的化學成份。荷葉表面的蠟質晶體首先是拒水的，其次其表面的雙微觀結構是粗糙的，使其拒水的能力顯著增強。荷葉拒水的條件是：①表面材料必須拒水，水在其表面接觸角必須大于90°；②表面必須是粗糙的，而且粗糙的程度必須是納米水平或是接近納米水平，表面的材料必須拒水。

由此可知，欲想獲得超拒水的結果固體表面必須具備拒水和粗糙兩個條件。經過荷葉表面的電鏡掃描圖片中可以看出荷葉表面的蠟晶和乳頭狀凸起。構成了拒水的粗糙表面，在凸起之間可以保留空氣，從而形成許多小的“空氣儲存池”。水落在由乳頭凸起的和空氣組成的復合粗糙表面上時。與葉面的接觸面積很小，僅為滴水在其上的黏著力，很容易從葉面滾落。即使是固體塵土在該表面的黏著力也很小。水滴在葉面上時，塵土能被水所潤濕并黏附在水滴上，在微微的運動中或是微風中，葉面略微傾斜，水滴就能帶著塵土一起滾落。對于油性污垢，由于葉面不疏油。理應更容易被油性污垢所沾污，不易被水沖起，但令人驚訝的是：油性污垢在葉面上也很容易被水沖走，這是因為油性污垢僅與葉面上凸起部分的蠟晶接觸，接觸面積很小，葉面蠟晶與油性污垢間的黏著力小于水滴與油性污物間的黏著力，所以即使是油性污垢，還是被水黏著都會隨水滴的滾落而被洗去，這就是荷葉表面超拒水拒油防污自潔的由來。

以荷葉仿生技術研究為基礎對紡織織物達到納米超拒水拒油防污、自潔、除臭、抑菌、補充微量元素、增強體質、強身健體為目的的船員工作服是本發明之目的。

納米技術應用于拒水拒油整理是基于“荷葉效應”的原理，大自然賦予荷葉出淤泥而不染的品行，但荷葉表面并不是非常光滑的，在顯微鏡下可以看到荷葉的表面具有雙微觀結構，一方面是由細胞組成的，乳瘤形成的表面微觀結構；另一方面是由表面蠟晶體形成的表面微觀結構。乳瘤的直徑為5-15um，高度為1-20um，荷葉效應主要在于它的微觀結構，它是一種類似于海綿和鳥巢的孔狀組織結構。空氣填充在裂縫中，防止了水和污物吸附于固體。納米表面處理技術可以使纖維表面形成特殊的幾何形狀互補的(如凹與凸相間)界面納米結構。由于納米尺寸低凹的表面可以吸附氣體分子，并且使其穩定附著存在，所以在宏觀織物表面形成了一層穩定的氣體薄膜，使得油或水無法與織物表面直接接觸，從而使材料的表面呈現出超常規的雙疏水、雙疏油的功能。一種油、水及污垢都不易滲透進纖維制成的工作服對長期在船上工作的人員來講原來的滿身油污斑點、灰塵和污物得以消除，從而保持您的服裝長時間的清潔、美觀大方、儀表堂堂。

由中國科學院江雷研究的超雙疏(疏水、疏油)是直接對織物進行納米表面處理，將納米顆粒TiO₂噴涂于織物表面，使纖維表面形成特殊的幾何形態互補的凹凸相間的界面納米結構。由于在納米尺寸低凹的表面可以吸附氣體分子，并使其穩定附著并存在，所以在宏觀織物表面上形成了一層穩定的氣體薄膜，使油和水無法與織物表面直接接觸，從而使織物表面呈現超雙疏性，這時水滴或油滴與織物表面的接觸角趨于最大實現纖維織物的超疏水、疏油功能，經過這種“超雙疏”界面材料技術處理的織物，具有對水、油等液體“不沾”的超疏性，并保持織物的原有的性能。用這種超雙疏的紡織面料制作的服裝，其服裝表面形成猶如水在荷葉上滾動效果的疏水防油去污的特殊性能的服裝。

經過納米拒水拒油處理的服裝面料在纖維表面產生了納米“二元協同界面結構”在織物的表面形成猶如荷葉的疏水功能，這種“荷葉”具有超疏水、疏油的奇特性和自潔作用，即具有超級防護性，經過納米整理的織物固體狀纖維的臨界表面張力小于液狀油污的臨界表面張力，液狀油污就不能潤濕纖維，而且還具有抗靜電性能，阻止塵埃的吸收，從而達到防污自潔的目的。納米顆粒大的比表面積產生的比表面積效應還能離解空氣中的氧，生成空氣負離子，阻止或殺死有機物，防止有機物垃圾生成。