制备疏水和防污的织物和布料的方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910170404.8 (22)申请日 2019.03.07 (71)申请人 扬州金泉旅游用品有限公司 地址 225000 江苏省扬州市邗江区杨寿镇 宝女村内 (72)发明人 赵维巍康正植王永林胡明燕 (74)专利代理机构 南京苏科专利代理有限责任 公司 32102 代理人 陈栋智 (51)Int.Cl. D06M 15/256(2006.01) D06M 11/79(2006.01) (54)发明名称 一种制备疏水和防污的织物和布料的方法 (57)摘要 本发明公开了一种制。

2、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4050 ， 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。

3、的作用下自行脱落， 可用于服装 制造中。 权利要求书1页 说明书4页 CN 109868652 A 2019.06.11 CN 109868652 A 1.一种制备疏水和防污的织物和布料的方法， 其特征在于， 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， 溶质的总质量分数为10%90%， 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， 转速不超过1000-5000r/min， 混合均匀， 再加入二氧化硅纳米粒子， 其体积分 数为10%90%， 组成浸涂液； 3）。

4、 浸涂： 向容器中注入浸涂液， 液体应淹没面料上表面102毫米， 加热到4050 ， 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， 502度烘干； 真空度为： 102Pa， 保证织物的洁净度， 不能有杂质阻碍氟化物和纳米颗粒与织物表面的连接， 长链的氟化物 可以大幅降低织物的表面能， 纳米颗粒能够均匀地改变表面粗糙度。 2.根据权利要求1所述的一种制备疏水和防污的织物和布料的方法， 其特征在于， 所述 有机溶剂选用二甲基甲酰胺或2丁醇。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109868652 A 2 一种制备疏水和防污的织物和布料的方法 技术领域 0001 本。

5、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 0002 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。

6、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。

7、污的服装的面料， 也是从这方面入手。 0003 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。

8、 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。 0004 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。 0005 D） 热反应： 水热法和溶剂热法， 随后进行官能化处理。 0006 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。

9、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。 0007 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。 说明书 1/4 页 3 CN 109868652 A 3 0008 （2） “预改性后纹理” A） 喷涂： 对于喷涂工艺， 带有空气泵的喷枪就足够了。 不依赖于复杂的设备设置， 复杂 的操作过程以及对要使用的基板的各种限制。 通过将氟化二氧化硅纳米颗粒喷涂在纸巾上 以形成超疏水表面来制备隔膜。 通过两步预润湿程序， 所获得的纸巾可用于从混合物中选。

10、 择性地分离水或油。 除了纳米粒子和其他纳米结构， 通过喷涂聚合物基涂层构建凹角结构， 该涂层由1H， 1H， 2H， 2H-十七氟癸基多面体低聚硅倍半氧烷 （氟癸基POSS） 和PMMA的杂化物 组成。 通过系统地改变聚合物溶液的分子量和组分浓度， 表面形态可以从随机的微粒或球 形微结构到串珠结构甚至成束纤维。 0009 B） 嫁接： 目前的一种新的二嵌段共聚物， 聚甲基丙烯酸3- （三异丙氧基甲硅烷基） 丙酯- 嵌段 - 聚2- （全氟辛基） 乙基甲基丙烯酸酯 （P1或PIPSMA-b-PFOEMA） ， 它具有氟 化PFOEMA嵌段和溶胶 - 通过顺序阴离子聚合凝胶形成PIPSMA嵌段，。

11、 然后将其接枝到二氧 化硅颗粒上。 基于通过原子转移自由基聚合 （ATRP） 在二氧化硅颗粒上生长双官能无规共聚 物来合成带有共聚物的二氧化硅颗粒的 “接枝” 方法， 获得的超疏水涂层非常耐用， 它可以 承受NaOH蚀刻和溶剂萃取， 因为共聚物官能化的SiO2彼此之间以及与基材的强共价结合， 可以将其施加到各种基材上， 包括木材和棉花。 0010 对于织物和面料来说， 浸涂， 化学气相沉积和嫁接这三种工艺适用于超疏水改性 处理， 从而制备疏水性的服装。 由于制备服装需要用大面积的面料， 后两种方法就不再适 合。 本专利选用浸涂法。 发明内容 0011 本发明的目的是提供一种制备疏水和防污的织物。

12、和布料的方法， 增强面料的疏水 性和防污性。 0012 本发明的目的是这样实现的： 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， 溶质的总质量分数为10%90%， 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， 转速不超过1000-5000r/min， 混合均匀， 再加入二氧化硅纳米粒子， 其体积分 数为10%90%， 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102毫米， 加热到4050 ，。

13、 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， 502度烘干； 真空度为： 102Pa， 保证织物的洁净度， 不能有杂质阻碍氟化物和纳米颗粒与织物表面的连接， 长链的氟化物 可以大幅降低织物的表面能， 纳米颗粒能够均匀地改变表面粗糙度。 0013 作为本发明的进一步限定， 所述有机溶剂选用二甲基甲酰胺或2丁醇。 0014 与现有技术相比， 本发明的有益效果在于： 本发明专利所用的浸涂液的成分， 能够 对有机织物材料表面的亲水基团 （如羟基、 羧基、 羰基和胺基等） 和亲油基团 （如长链烷基、 聚氧乙烯等） 作出改性， 使材料表面改性成为含氟超长链非极性大分子。

14、， 同时纳米粒子能改 变表面的粗糙度。 因此， 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 说明书 2/4 页 4 CN 109868652 A 4 料上后， 在重力和风力等的作用下自行脱落； 含有污垢的水一般会形成悬浊液， 由于超疏水 性， 污水在落到织物上后会脱落下来， 从而保证了面料的洁净， 这就为制备疏水防污的服装 提供了条件。 具体实施方式 0015 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。 0016 实施例1 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。

15、氟丙烯） 作为溶质溶于二甲基甲酰胺， 溶质的总 质量分数为10%， 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， 转速 不超过1000r/min， 混合均匀， 再加入二氧化硅纳米粒子， 其体积分数为90%， 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8毫米， 加热到40 ， 保持2.5小 时； 4） 烘干： 取出浸涂后的织物， 转移到真空干燥箱中， 48度烘干； 真空度为： 8Pa， 保证织物 的洁净度， 不能有杂质阻碍氟化物和纳米颗粒与织物表面的连接。 0017 实施例2 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： 。

16、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） 作为溶质溶于二甲基甲酰胺， 溶质的总 质量分数为50%， 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， 转速 不超过3000r/min， 混合均匀， 再加入二氧化硅纳米粒子， 其体积分数为40%， 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45 ， 保持24小 时； 4） 烘干： 取出浸涂后的织物， 转移到真空干燥箱中， 50度烘干； 真空度为： 10Pa， 保证织 物的洁净度， 不能有杂质阻碍氟化物和纳米颗粒与织物表面的连接。 0018 实施。

17、例3 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） 作为溶质溶于二甲基甲酰胺， 溶质的总 质量分数为90%， 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， 转速 不超过5000r/min， 混合均匀， 再加入二氧化硅纳米粒子， 其体积分数为10%， 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12毫米， 加热到50 ， 保持48小 时； 4） 烘干： 取出浸涂后的织物， 转移到真空干燥箱中， 52度烘干； 真空度为： 12Pa， 保证织。

18、 物的洁净度， 不能有杂质阻碍氟化物和纳米颗粒与织物表面的连接。 0019 下面用接触角测量仪对上述三个实施例制备好的面料作润湿角进行检测。 0020 表1为本发明实施例耐用超疏水织物在不同溶剂中浸泡168h后的水接触角。 表1列 出了本实施例织物分别浸泡在丙酮、 乙醇、 甲苯、 己烷中168h后， 取出洗涤干燥所测得的接 说明书 3/4 页 5 CN 109868652 A 5 触角， 表2列出了本实施例耐用超疏水织物分别按照AATCC测试方法61 2006的2A条件洗涤 112次后、 磨损600次后(垂直压强为2 .5kPa， 拉伸速度为4cm/s， 拉伸距离为20cm， 砂纸为 280目。

19、)的水接触角。 从表1可以看出， 本实施例所制备的耐用超疏水织物在不同溶剂中浸泡 168h， 其水接触角均保持在150 以上， 表明其具有优良的化学稳定性。 从表2可以看出， 本实 施例所制备的织物即使经过112次洗涤和600次磨损， 其水接触角均可保持在150 以上， 表 明其具有优良的耐洗涤和耐磨损性能。 0021 表1 0022 表2 。 0023 本发明并不局限于上述实施例， 在本发明公开的技术方案的基础上， 本领域的技 术人员根据所公开的技术内容， 不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一 些替换和变形， 这些替换和变形均在本发明的保护范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 109868652 A 6 。