[发明专利]一种超疏水纺织物的制备方法

说明书

本发明公开了一种超疏水纺织物的制备方法，是先使用含有疏水改性纳米SiO₂和有机聚合物的整理液对纺织物进行浸渍整理，然后采用10～20eV的超热氢分子对其进行轰击交联，得到具有超疏水特性的纺织物。以本发明方法制备的超疏水纺织物在保持了原有超疏水纺织物水接触角的基础上，滚动角显著减小，而且纺织物在保持原有织物形态、质地和结构不发生变化的前提下，耐摩擦次数和耐水洗次数也得到了显著提升。

技术领域

本发明属于纺织品拒水整理加工技术领域，涉及使用超热氢交联技术制备超疏水纺织物的方法。

技术背景

超疏水表面的水滴接触角(WCA)大于150°且具有低的滚动接触角，这使得超疏水表面具有防污染、拒水和自清洁的能力。利用超疏水表面的这些性能，超疏水技术已经应用到了油水分离、电子装置保护、降低流体阻力等领域。

纺织物具有超疏水表面后，期望也能具有独特的性能，同时又保持织物透气透湿的能力，这样就有可能制成穿着舒适的具有如防污、保护等功能的服装，应用于工业生产、医疗及军用品方面。

具有超疏水性能纺织物的制备已经在文献中有所报道。如高琴文等(棉织物无氟超疏水整理, 纺织学报, 2009, 30(5).)，刘军等(基于溶胶-凝胶技术的毛/涤织物疏水改性研究, 毛纺科技, 2015, 43(3).)都采用了最常用的溶胶-凝胶法制备超疏水纺织物。

CN 101397754B公开了一种无氟超疏水棉织物的制备方法。该方法将具有反应活性的四乙氧基硅烷(TEOS)加入到氨水的有机溶剂(如乙醇、甲醇)中反应得到二氧化硅溶胶，浸渍附着于棉织物上，再加入带烷基的硅氧烷进行疏水处理，得到超疏水棉织物。

CN 1277019C公开了一种纳米自清洁真丝绸及制品，CN 1824884A公开了一种含有纳米功能性材料的自清洁西服面料及成衣制品的制法。其在进行疏水处理时，均使用了有机氟材料，使得纺织物的表面拒水又拒油。

目前虽然已经有较多的超疏水织物制备技术报道，但是对超疏水织物的耐摩擦、耐水洗性能却提及较少。这是因为在对织物进行疏水处理时，其表面的粗糙结构易被破坏，导致制备的超疏水织物常常难以有较好的耐摩擦、耐水洗能力。

将超疏水表面进行化学交联，是提高超疏水纺织物耐摩擦和耐水性的一种比较可行的办法。但是，传统的使用交联剂的方法并没有取得多少成功。

中国科学院上海应用物理研究所辐射化学与辐照技术研究室(AdvancedMaterials, 2010, 22, 5473-5477.)利用⁶⁰Co源发射的射线，将全氟丁基乙基丙烯酸酯接枝交联到普通棉布表面，获得了超疏水棉布，其制备的超疏水棉布在洗涤50次后仍然具有超疏水性。但⁶⁰Co源价格昂贵，防辐射装置结构复杂，而且使用的全氟丁基乙基丙烯酸酯单体毒性大，对环境不利。

因此，如何采用绿色环保的技术手段提高超疏水纺织物的耐摩擦和耐水洗性能，解决化学接枝交联带来的环境污染问题，是目前超疏水纺织物领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超疏水纺织物的制备方法，该方法通过使用绿色环保的“超热氢引入交联”技术，以增加超疏水纺织物的耐摩擦和耐水洗性能。

本发明采用的“超热氢引入交联”技术是US 7,998,537所描述的一种绿色环保的使有机聚合物间进行交联的方法。该方法利用具有10～30eV能量的氢分子轰击有机聚合物表面，就能将有机聚合物表面的碳氢键打断，而不会将碳碳键打断。这样会在有机聚合物表面形成碳自由基(C·)，碳自由基之间发生反应形成新的交联键，同时不会造成聚合物分子的断链，从而在物体表面形成几十纳米厚的交联层。上述方法的整个处理过程仅用到少量氢气，对环境不造成危害，绿色环保。