[发明专利]一种制备疏水和防污的织物和布料的方法

说明书

本发明公开了一种制备疏水和防污的织物和布料的方法，包括以下步骤：1）准备织物：把表面洁净面料，平铺在容器中；2）涂液制备：将聚（偏二氟乙烯‑共‑六氟丙烯）或氟代烷基硅烷作为溶质溶于有机溶剂，然后用磁力搅拌器加热并搅拌，加热温度不能超过有机溶剂的沸点，混合均匀，再加入二氧化硅纳米粒子，组成浸涂液；3）浸涂：向容器中注入浸涂液，液体应淹没面料上表面10毫米，加热到40~50°，保持2.5‑48小时；4）烘干：取出浸涂后的织物，转移到真空干燥箱中，保证织物的洁净度，本发明制备的织物面料，与水的接触角明显大于150˚，水滴落到面料上后，在重力和风力等的作用下自行脱落，可用于服装制造中。

技术领域

本发明涉及一种面料制备方法，特别涉及一种疏水面料制备方法。

背景技术

作为我们日常生活中的普遍现象，从宏观场景到微观世界，如海滩上的高潮和细胞膜中的离子通道，可以广泛地观察到润湿。润湿性被认为是最基本的确定液体和固体表面之间接触的特性。如今，超级抗湿润性能，包括超疏水性，超疏油性，受到了极大的关注。超疏水性指的是两者的接触角（润湿角）大于150°且滑动角小于10°的状态。1997年巴斯洛特和内因斯提出了着名的“莲花效应”的起源和一般理论：表皮蜡和微/纳米级双重结构表面显示出了超疏水性。从那时起，许多研究人员致力于通过模仿各种植物和动物结构来制造具有相似微/纳米结构的人工超疏水材料。上述原理也适用于防油性，称为超疏油性。与普通的超疏水表面相比，超疏油表面不仅可以排斥油而且可以排斥水，因为油液具有更小的表面自由度。例如，癸烷的表面能为23.8 mN m^-1，远低于水的表面能（72.3 mN m^-1）。因此，超疏油表面应显示超疏水性或简单地表示为“超疏水性”。然而，从技术上讲，实现这种超级抗湿润材料仍然是一个挑战，特别是当油的表面能非常低时。到目前为止，表面粗糙度或表面特征与低表面能材料相结合是制造超疏水表面的两个基本要素，这已成为几乎所有超疏水性发展的基础。因此，制备防水防污的服装的面料，也是从这方面入手。

在制备过程中一般涉及两个基本程序，即：在表面上形成纳米/微米级粗糙度，并通过一些具有低表面能的材料来改性表面。根据这两个步骤在基板上的操作顺序，制备工艺可分为以下两种类型:( 1）“预纹理后改性”; （2）“预改性后纹理”;

（1）“预纹理后改性”

A）浸涂：经过疏水性纳米粒子，和氟烷基硅烷/氟化 - 癸基多面体低聚倍半硅氧烷（FAS / FD-POSS）的两步浸涂技术处理后的织物，具有出色的超疏水性和特殊性。由聚（偏二氟乙烯 - 共六氟丙烯），氟代烷基硅烷和改性二氧化硅纳米粒子组成的浸涂液，能使得织物获得耐久的自修复超疏水表面。通过简单地调整涂层溶液的深度，可以制造涂层的厚度和粗糙度梯度。

B）光刻和蚀刻：在织物和布料上制造具有各种尺寸和形状的图案化表面，形成分级微纳米结构，然后进行氟化聚合物的电聚合。

D）热反应：水热法和溶剂热法，随后进行官能化处理。

E）化学气相沉积（CVD）：通过气相的表面反应沉积超疏水材料的简便方法。利用涂层烟灰的二氧化硅壳制备的表面是分形的，高度多孔的，对液体具有排斥性。或者用多巴胺和气相二氧化硅纳米颗粒作为初始构建块，将冰模板与CVD结合，制造了一种微尺度多孔结构。就聚多巴胺的优异粘合能力而言，所获得的超疏水涂层已成功地用于各种基材，包括天然和人造材料。

F）静电纺丝：作为一种多功能和可扩展的技术，静电纺丝适用于生产各种聚合物的微/纳米级纤维。静电纺丝已被用于使用普通或氟化聚合物制备超疏水表面。

（2）“预改性后纹理”