[发明专利]一种基于ZnO纳米颗粒的超疏水自清洁棉织物

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于ZnO纳米颗粒的超疏水自清洁棉织物，属功能纳米材料和纺织材料领域。

背景技术

超疏水（superhydrophobicity）现象是指水滴在固体表面的接触角超过150°的一种特殊的物理现象。研究表明，材料表面的微观粗糙结构和低表面能是引起超疏水现象的主要原因。因而制备超疏水材料有两类方法：一是在疏水材料表面构造微纳米结构；二是在具有分层结构的微纳米表面修饰低表面能物质（周思斯,管自生,李强,陆春华,许仲梓. Zn片经水热反应和氟硅烷修饰构建超疏水ZnO表面[J]. 物理化学学报,2009,25(08):1593-1598）。鉴于超疏水现象在防水、油/水分离、自清洁、抗结冰等领域具有很好的应用前景，超疏水材料的制备与应用引起了广大研究人员的关注。

纳米氧化锌是一种重要的光电半导体材料，在室温下具有较宽的禁带宽度（3.37eV）和较大的激子束缚能。其具有许多优良的物理和化学性能，如较高的化学稳定性，无毒和非迁移性，低介电常数，光催化性能，荧光性，压电性，吸收和散射紫外线的能力等，因此纳米氧化锌在许多领域都具有重要的研究意义，并表现出诱人的应用前景。近年来纳米氧化锌已作为催化剂，气体传感器，半导体器件，压敏电阻，压电器件，场致发射显示器和紫外遮光材料等而被广泛应用。

在纺织领域，纳米氧化锌可赋予棉织物超疏水、抑菌、除臭、自清洁、抗皱、紫外线屏蔽和光催化等功能。将纳米氧化锌与棉织物相结合可有效改善棉织物的固有缺陷，扩大棉织物的适用范围，提高棉织物的附加值。东华大学胡香玉采用化学浴沉积法，使纳米ZnO的制备与纳米ZnO在棉织物表面上的负载一步完成，然后用硬脂酸处理，制得超疏水棉织物。负载于织物上的纳米ZnO还可吸收和屏蔽紫外线，赋予织物抗紫外的功能（胡香玉. 基于纳米氧化锌的超疏水抗紫外棉织物整理[D].东华大学,2013）。东北林业大学张明通过复合疏水性氧化锌与聚苯乙烯，于棉织物表面制备一种高强度超疏水性涂层，从而获得化学与机械稳定性优良的超疏水性材料（张明. 超疏水性棉织物的合成与应用研究[D].东北林业大学,2014）。西北师范大学杨康采用简单可行的溶液浸泡种子生长法，在市购的纯棉棉布表面制备出花簇型棒状纳米氧化锌。经过低表面能物质修饰后，超亲水性的棉布转变为超疏水棉布。对此种棉布吸油性进行了探究，超疏水的棉布能吸附水面上的油渍，并能够将油水混合物分离（杨康. 几种超疏水表面材料的制备及其性能研究[D].西北师范大学,2013）。

但是目前纳米氧化锌对棉织物的改性主要是通过后整理法来实现。后整理法主要采用浸渍、浸轧、涂层或喷涂等方法将纳米材料整理到纤维上，并使之固着在纺织材料上的一种方法。后整理法具有工艺简单、可操作性强等优势。但加工过程中存在纳米材料易团聚，纳米材料在纤维和织物表面分布不均匀，纳米材料与纤维结合牢度低的问题（超支化聚合物纳米材料的制备及对纺织品的改性研究[D].苏州大学,2013）。

发明内容

本发明针对上述不足，提供一种基于ZnO纳米颗粒的超疏水棉织物。

本发明通过下述技术方案予以实现：