[发明专利]一种多酚改性制备超疏水织物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多酚改性制备超疏水织物的方法，属于纺织技术领域。

背景技术

织物的拒水和疏水整理对提升纺织品的功能和改善织物的自清洁、防污染以及抑制细菌滋生等方面都具有非常重要的作用，近年来，对纺织品表面构筑超疏水表面受到了很大的关注。制备超疏水纺织品的常用方法是，首先在纺织品表面构筑合适的粗糙度，然后对具有粗糙结构的纺织品表面进行表面疏水化改性。目前，在纺织品表面构筑微纳粗糙结构的方法主要有：溶胶-凝胶法、水热法、层层组装法、聚合物改性法、气相沉积法、纳米粒子负载法等。

上述改性方法有的会破坏织物内部结构、操作复杂、反应条件苛刻、反应效率低，极大地限制了超疏水表面的实际应用。用于超疏水织物的整理剂大多为氟化合物或硅烷化合物，需要添加纳米颗粒增大表面粗糙度。氟化合物具有毒性，不适合纺织品等亲肤类材料；硅烷化合物格昂贵；纳米颗粒的使用容易造成涂层脱落。探索绿色环保、新型高效的制备超疏水织物的方法，对于扩展超疏水织物的应用具有重要的意义。

近年来，仿生表面改性技术作为一种非常重要的方法应用于材料的表面的功能化处理。例如，仿贻贝粘附性能已经成功的应用于构建超疏水织物的处理，中国专利CN104988737A公开了一种将涤纶纤维织物依次浸泡在不同的缓冲溶液中，多巴胺聚合产生的纳米颗粒沉积到粘附有聚多巴胺的纤维表面，最后采用低表面能改性剂处理纤维获得超疏水纺织品的方法，中国专利CN104562709A公开了在普通织物表面沉积聚多巴胺薄膜，然后利用其对纳米粒子的螯合性，在其表面沉积氧化银颗粒，最后利用低表面能物质对织物进行疏水化处理而得到耐用超疏水织物的方法。上述两种方法分别利用多巴胺仿生修饰的特点，制备了耐久性的超疏水织物，但是所选用的多巴胺成本高，而且多巴胺在织物表面的沉积聚合时间长，可用的多巴胺类似物的范围有限，限制了其应用。

最近，Caruso等开发出一种简单、快速、安全、廉价的涂饰材料，此涂层通过一步自组装铁(III)和天然多酚类化合物而成，多酚类化合物广泛存在于植物中，多酚中含有丰富的邻苯三酚，可通过氢键、疏水键或共价键与各种基材作用，能够在几乎所有基材表面附着，形成稳定的包覆层(Science 2013,341,154)。同时多酚-金属包覆层中含有丰富的儿茶酚基团，在生理环境下，这些基团很容易被氧化成醌式结构，从而与含有硫醇(SH)、氨基(NH₂)或亚氨基(NH)的有机分子发生迈克尔加成或席夫碱反应，从而有效地将功能性分子化学键合到材料表面。多酚改性方法操作简单，经济高效，绿色环保，目前已经被成功的应用于生物材料、油水分离、能源等研究领域。

尽管如此，在已经公开的研究文献及专利中，还未见使用此种方法在织物表面实现对低表面能物质的键合，因此利用金属-多酚层的快速反应、强附着性和二次反应活性的优势，实现温和条件下，高效快速的制备得到耐久性超疏水织物，在工业上具有广泛的应用前景。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于克服上述缺陷，建立一种基于多酚改性制备超疏水织物的方法，该方法反应条件温和，反应快速，所用材料经济易得，实验过程简单环保，制备的超疏水纺织品具有很好的持久性。

为满足本发明目的的技术解决方案是：一种多酚改性制备超疏水织物的方法，所述制备方法按以下步骤进行：

A.将洗净的织物浸渍于FeCl₃.6H₂O与去离子水质量比为0.0008～0.004组成的溶液中，洗净的织物与去离子水的质量比为1:50，在25～40℃条件下，搅拌反应0.01～0.1小时，搅拌速度为100～300r/min，再向溶液中加入与去离子水质量比为0.0032～0.016的多酚类化合物，继续在25～40℃下，搅拌反应0.05-1小时，随后用0.1mol/L的NaOH溶液将上述混合溶液调节到pH值为8.0-9.5，在25～40℃条件下，将调节后的混合溶液搅拌1小时，搅拌速度为100～300r/min，取出反应后的织物，依次用去离子水和无水乙醇洗涤织物3次，经风干得到表面修饰有多酚-铁膜层的织物；