[發明專利]一種超疏水紡織品及其制備方法

有效

• 申請號: 202110302041.6
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112981943B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 李時偉;權衡;畢曙光;李青;倪麗杰
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: D06M11/79
• 分類號: D06M11/79;D06M15/643;D06M13/50
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 龍濤

本發明屬于紡織品功能整理技術領域，尤其涉及一種超疏水紡織品及其制備方法。超疏水紡織品包括織物層以及功能層，功能層由硅氧烷偶聯劑改性過的納米顆粒和低表面能的低分子量硅油組成。超疏水紡織品的制備方法如下：通過硅氧烷偶聯劑改性納米材料提高其分散穩定性與紡織品之間的結合牢度，將不同粒徑的納米材料整理到紡織品表面，在紡織品表面構筑微納米粗糙結構，然后利用羥基活性基團將低分子量的線性體硅油接枝到納米材料表面，得到性質穩定的超疏水紡織品；本發明使用低分子量硅油，可以減少硅油合成過程和含氟拒水劑的使用，滿足實際應用的要求。

技術領域

本發明涉及紡織品功能整理技術領域，尤其涉及一種超疏水紡織品及其制備方法。

背景技術

隨著生活水平的提高，人們對紡織品的要求除了舒適與時尚以外，功能性的需求也在不斷擴大，其中具有超疏水功能的紡織品具有廣闊的市場需求。自然界中的荷葉存在著超疏水現象，其表面含有大量的羥基和亞氨基，本應極易吸附水分和污垢，但卻具有“自清潔效應”。通過研究，這主要歸因于荷葉表面排列規整的微納米整理結構的乳突和低表面能的物質。超疏水表面在油水分離、自清潔、防腐蝕、防霧等工業領域具有廣泛的應用前景，其中超疏水紡織品被廣泛應用于外運動服裝、醫療防護和野營帳篷等方面。超疏水紡織品不僅具有優異的拒水性，而且具有良好的自清潔性能。超疏水紡織品可以防止水和污物對紡織品的沾污，減少洗滌次數，增加紡織品的使用壽命，節能減排。

目前在基于仿生技術制備超疏水紡織材料方面雖然取得了很大進展，但仍存在工藝復雜、能耗大等問題，同時使用氟化合物或者有機硅烷等低表面能物質的價格昂貴，尤其是部分含氟化合物具有毒性，對環境和人體健康存在一定的危害。而且關于超疏水紡織品的表面形貌、表面化學成分與超疏水性能之間的關系仍不清楚。

因此，在超疏水紡織品的開發過程中，研究超疏水紡織品的表面形貌、表面化學成分與超疏水性能之間的關系，有助于更加有效地模擬荷葉表面結構，可以進一步優化工藝流程，降低生產成本。

發明內容

有鑒于此，本發明為了解決現有超疏水紡織品以有機氟與有機硅作為原料從而對環境和人體健康存在一定的危害，以及現有超疏水紡織品整理工藝復雜、能耗大等問題，提供了一種超疏水紡織品及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種超疏水紡織品，包括織物層以及織物層表面的功能層，功能層包括納米顆粒層和硅油層，納米顆粒層在織物層和硅油層中間。

優選的，織物層為普通紡織品。

優選的，納米顆粒層由硅氧烷偶聯劑改性后的納米顆粒經二浸二軋、預烘、焙烘步驟整理到織物層表面；進一步優選的，納米顆粒為二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁和氧化鋅中的一種或多種。

優選的，硅油層由低分子量硅油經乳化經二浸二軋、預烘、焙烘步驟整理到納米顆粒層表面；進一步優選的，低分子量硅油為線性體0156、線性體2370中的一種或多種。

本發明的另一目的，在于提供一種超疏水紡織品的制備方法，包括如下步驟：

(1)將納米顆粒分散于有機溶劑中，制得納米顆粒分散液；

(2)將硅氧烷偶聯劑加入納米顆粒分散液中，反應后制得改性納米顆粒分散液；

(3)將織物層浸入改性納米顆粒分散液，經二浸二軋、預烘、焙烘步驟將改性納米顆粒整理到織物層表面；

(4)將低分子量硅油乳化為乳液，經二浸二軋、預烘、焙烘步驟將硅油接枝到納米顆粒層表面，制得超疏水紡織品。

優選的，步驟(1)中納米顆粒的粒徑范圍為691.3～3383nm；

優選的，步驟(1)將納米顆粒倒入燒杯中，并向其中加入有機溶劑，經超聲震蕩10min、磁力攪拌1h后，制得穩定的納米顆粒分散液。