[发明专利]一种超疏水纺织品及其加工方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织领域。它涉及一种超疏水纺织品及其加工方法，尤其是一种通过超疏水纳米纤维功能层复合获得的超疏水纺织品及其加工方法。

背景技术

由于其本身的多孔性，加上纤维与纤维之间的空隙，在纤维与纤维之间存在着许多“毛细管”，织物很容易被液体湿润。随着生产和生活水平的提高，人们对织物各种功能的要求越来越高。在一些特殊的生产部门和日常生活中，人们对不同场合的织物就有了不同的要求，防水、防油就是其中的一种。越来越多的纺织品如服装面料、无纺布、装饰用纺织品、地毯、产业用纺织品都对拒水、拒油、防污、易去污、阻燃等一种或多种功能性整理提出了要求。

纳米技术应用于织物拒水拒油整理是基于“荷叶效应”(Lotus-effect)超疏水结构原理。纳米材料高度分散在纱线之间、纤维之间和纤维表面，它们与粘合剂等在纤维表面呈凹凸有致的排列，在纳米尺寸的凹槽里，形成纳米尺寸的空气薄膜，大大提高了织物表面的疏水性，使水和沾污物无法直接渗入纤维，阻止了油污的进一步渗透，织物因而具有了拒水、拒油和防污性能，同时使处理过后的面料具有“荷叶”一般保持原面料的透气性等特色。

利用纳米材料对织物的拒水拒油整理通常是采用适宜的超疏水性纳米粒子特种功能母液，对纤维表面进行浸轧处理和定型处理，通过粘合剂的作用与纤维结合，使面料的纤维表面生成稳定耐久的具有超强拒水、拒油、防污功能特性的超疏水纳米层级聚合物。但是由于这种整理是通过对织物表面进行浸轧处理和定型处理，利用粘合剂的作用使功能材料与纤维结合，导致了这种处理的不具有耐久性，且对织物的手感及服用性能也会造成不利影响。

通过静电纺丝技术制备超疏水结构的纳米纤维也是目前仿生“荷叶效应”的研究热点之一。江雷等通过一种简单的电纺技术，将溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中的聚苯乙烯(PS)制备成具有多孔微球与纳米纤维复合结构的类荷叶表面的超疏水薄膜(PMNCF)【Jiang L，Zhao Y，Zhai J.A lotus-leaf-like superhydrophobic surface：A porous microsphere/nanofiber composite film prepared by electrohydro-dynamics.Angewandte Chemie-International Edition，2004，43(33)：4338-4341】。Anurima等采用静电纺丝技术，以含氟聚合物为原料，通过控制液的浓度，获得直径在80nm到1.4μm之间的纤维，这些纤维都显示出良好的疏水性。Steckl等以聚己内酰胺(PCL)为芯、聚四氟乙烯(Teflon AF)为皮，通过皮芯静电纺丝技术制备的纤维膜具有超疏水性和疏油性。静电纺丝技术产生的表面粗糙结构与低表面能物质Teflon AF的共同作用，使其表面与水的接触角可达158°，滚动角约为5°；表面与油的接触角为130°【Han，D.and Steckl，A.J.，Superhydrophobic and oleophobic fibers by coaxial electrospinning.Langmuir，2009.25(16)：9454-9462】。Rutledge的研究小组先通过电纺得到粗糙的聚己内酯表面，然后在表面沉积一层薄层低表面能的甲基丙烯酸全氟辛基乙酯，得到的表面CA可高达175°且滞后很小【Ma，M.，Mao，Y.，Gupta，M.，Gleason，K.K.，and Rutledge，G.C.，Superhydrophobic fabrics produced by electrospinning and chemical vapor deposition.Macromolecules，2005.38(23)：9742-9748】。但是，这些明显只是限于纳米纤维的结构设计，并未能扩展到普通纺织品的超疏水整理方面。

发明内容

本发明的目的是提供一种超疏水纺织品及其加工方法，尤其是一种通过超疏水纳米纤维功能层复合获得的超疏水纺织品及其加工方法。这种超疏水纺织品表面具有纳米纤维的仿荷叶纳米疏水结构，因而具有与荷叶类似的持久性的拒水、拒油、拒污功能，且其服用性能不会受到影响。这种通过功能性超疏水纳米纤维层复合获得超疏水性能的纺织品其加工方法简单高效、经济易行，发展前景极好。

本发明解决技术问题的技术方案如下：