[发明专利]一种超疏水织物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种超疏水织物及其制备方法。所述的超疏水织物，其特征在于，其利用双亲性粒子和低表面能物质乳化形成的Pickering乳液整理得到。本发明的Pickering乳液技术整理方法真正实现了一步法快速制备耐久超疏水织物，水滴在整理织物表面的静态接触角大于150°，且易滚落；经30次标准皂洗试验后，该织物仍保持优异的拒水性能。此外本发明的Pickering乳液制备及整理过程环保无污染、操作简易且适用性强。

技术领域

本发明属于功能纺织品领域，具体涉及超疏水织物及一步法利用Pickering乳液技术制备耐久超疏水织物的整理方法。

背景技术

表面润湿性是自然界最常见的现象之一，在日常生活和工农业生产中起到重要作用。仿生超疏水织物由于其良好的自清洁、防污、拒水及抗粘附性能，一直以来深受学术界和工商业的亲睐。通常采用物理或化学表面处理的方法，将长链烷烃、有机硅或有机氟等低表面能化合物引入织物表面，或是在织物表面构建粗糙结构，然后经过低表面能化合物处理，赋予其优异的超疏水性能。在实际应用中，整理后织物的耐水洗和皂洗性不佳。常规提高耐久性的方法是在体系中引入交联剂，如硅烷类偶联剂，脲醛类交联剂，环氧化合物交联剂等，用于交联整理涂层或在织物与涂层之间引入共价键。

此外，工业生产中大多直接采用低表面能物质对织物表面进行整理，这种处理可以赋予织物一定的疏水性(接触角120°左右)，但是要达到超疏水(接触角大于150°)的效果则必须要引入一定的粗糙结构，而这有可能增加整理工艺的复杂性。超疏水整理过程中还会使用一些对人体、环境有害的溶剂，或产生有毒有害的气体。因此，研究开发一种快速、环保的耐久超疏水织物的整理方法就显得特别重要。

Pickering乳液技术是一种利用固体粒子代替传统表面活性剂稳定乳液的新技术。固体粒子在不相容的两相界面形成不可逆的吸附，从而增强了乳液界面稳定性。大部分Pickering乳液还具有环保可再生、成本低廉及操作简单等优势，其广泛应用于食品、化妆品、医药等行业，而目前在纺织品上的应用研究很少。

发明内容

本发明的目的是提供一种超疏水织物及其制备方法，通过快速简单的整理工艺赋予织物超疏水性，并解决产品耐久性不佳的问题，提高织物的附加值及实用性，拓宽其应用范畴。

为了达到上述目的，本发明提供了一种超疏水织物，其特征在于，其利用双亲性粒子、低表面能物质和水进行乳化形成的Pickering乳液整理得到。

本发明还提供了一步法利用Pickering乳液技术制备上述的耐久超疏水织物的方法，其特征在于，包括：将双亲性粒子、低表面能物质和水进行乳化形成Pickering乳液，一步法利用上述Pickering乳液整理纺织品，烘干，获得超疏水织物。

优选地，所述的Pickering乳液为水包油型乳液。

优选地，所述的双亲性粒子为双亲性二氧化硅、双亲性氧化石墨烯、双亲性石墨烯、双亲性碳纳米管、双亲性碳酸钙、双亲性四氧化三铁、纤维素微晶、木质素微晶和淀粉纳米晶中的至少一种。

优选地，所述的低表面能物质为有机硅油、碳原子个数n≥16的长链烷烃类化合物和碳原子个数n≤6的全氟烷基类化合物中的至少一种。

优选地，所述的纺织品为纤维素纤维、涤纶、锦纶、腈纶、醋酸纤维、羊毛纤维织物或其中两种以上纤维的混纺织物。

优选地，所述的整理方法为浸轧法、浸渍法、涂层法或喷涂法。

优选地，所述的Pickering乳液中双亲性粒子和低表面能物质的总浓度为0～300mg/mL，且不为0；更优选80～120mg/mL。

优选地，所述的Pickering乳液中双亲性粒子和低表面能物质的质量比为1∶0-30，且不为0；更优选1∶1-10。

优选地，所述的乳化方法为均质分散、细胞粉碎或超声分散。