[发明专利]一种超疏水纺织品及其制备方法

说明书

本发明属于纺织品功能整理技术领域，尤其涉及一种超疏水纺织品及其制备方法。超疏水纺织品包括织物层以及功能层，功能层由硅氧烷偶联剂改性过的纳米颗粒和低表面能的低分子量硅油组成。超疏水纺织品的制备方法如下：通过硅氧烷偶联剂改性纳米材料提高其分散稳定性与纺织品之间的结合牢度，将不同粒径的纳米材料整理到纺织品表面，在纺织品表面构筑微纳米粗糙结构，然后利用羟基活性基团将低分子量的线性体硅油接枝到纳米材料表面，得到性质稳定的超疏水纺织品；本发明使用低分子量硅油，可以减少硅油合成过程和含氟拒水剂的使用，满足实际应用的要求。

技术领域

本发明涉及纺织品功能整理技术领域，尤其涉及一种超疏水纺织品及其制备方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对纺织品的要求除了舒适与时尚以外，功能性的需求也在不断扩大，其中具有超疏水功能的纺织品具有广阔的市场需求。自然界中的荷叶存在着超疏水现象，其表面含有大量的羟基和亚氨基，本应极易吸附水分和污垢，但却具有“自清洁效应”。通过研究，这主要归因于荷叶表面排列规整的微纳米整理结构的乳突和低表面能的物质。超疏水表面在油水分离、自清洁、防腐蚀、防雾等工业领域具有广泛的应用前景，其中超疏水纺织品被广泛应用于外运动服装、医疗防护和野营帐篷等方面。超疏水纺织品不仅具有优异的拒水性，而且具有良好的自清洁性能。超疏水纺织品可以防止水和污物对纺织品的沾污，减少洗涤次数，增加纺织品的使用寿命，节能减排。

目前在基于仿生技术制备超疏水纺织材料方面虽然取得了很大进展，但仍存在工艺复杂、能耗大等问题，同时使用氟化合物或者有机硅烷等低表面能物质的价格昂贵，尤其是部分含氟化合物具有毒性，对环境和人体健康存在一定的危害。而且关于超疏水纺织品的表面形貌、表面化学成分与超疏水性能之间的关系仍不清楚。

因此，在超疏水纺织品的开发过程中，研究超疏水纺织品的表面形貌、表面化学成分与超疏水性能之间的关系，有助于更加有效地模拟荷叶表面结构，可以进一步优化工艺流程，降低生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有超疏水纺织品以有机氟与有机硅作为原料从而对环境和人体健康存在一定的危害，以及现有超疏水纺织品整理工艺复杂、能耗大等问题，提供了一种超疏水纺织品及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超疏水纺织品，包括织物层以及织物层表面的功能层，功能层包括纳米颗粒层和硅油层，纳米颗粒层在织物层和硅油层中间。

优选的，织物层为普通纺织品。

优选的，纳米颗粒层由硅氧烷偶联剂改性后的纳米颗粒经二浸二轧、预烘、焙烘步骤整理到织物层表面；进一步优选的，纳米颗粒为二氧化硅、二氧化钛、氧化铝和氧化锌中的一种或多种。

优选的，硅油层由低分子量硅油经乳化经二浸二轧、预烘、焙烘步骤整理到纳米颗粒层表面；进一步优选的，低分子量硅油为线性体0156、线性体2370中的一种或多种。

本发明的另一目的，在于提供一种超疏水纺织品的制备方法，包括如下步骤：

(1)将纳米颗粒分散于有机溶剂中，制得纳米颗粒分散液；

(2)将硅氧烷偶联剂加入纳米颗粒分散液中，反应后制得改性纳米颗粒分散液；

(3)将织物层浸入改性纳米颗粒分散液，经二浸二轧、预烘、焙烘步骤将改性纳米颗粒整理到织物层表面；

(4)将低分子量硅油乳化为乳液，经二浸二轧、预烘、焙烘步骤将硅油接枝到纳米颗粒层表面，制得超疏水纺织品。

优选的，步骤(1)中纳米颗粒的粒径范围为691.3～3383nm；

优选的，步骤(1)将纳米颗粒倒入烧杯中，并向其中加入有机溶剂，经超声震荡10min、磁力搅拌1h后，制得稳定的纳米颗粒分散液。