棉织物仿生无氟超疏水表面的构建

文中采用溶胶-凝胶法制备纳米SiO2粒子,将其整理到棉织物表面构建微纳级粗糙结构,并用3种无氟疏水剂及复合搭配对织物进行修饰,使其具备超疏水性能。采用扫描电子显微镜、X射线衍射分析SiO2粒子晶体形态和整理前后棉织物的化学结构及微观形貌;通过静态水接触角、动态水滑移角评价织物疏水性能,并对织物的耐水冲击和耐洗涤性能进行测试。结果表明,制得的SiO2粒子单分散性良好,直径为200~300 nm。修饰后棉织物静态水接触角度可达130.0°~160.0°,滑移角在7.0°~12.0°,十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷混合使用整理的棉织物超疏水效果最好,静态接触角为156.2°,滑移角为7.0°,并具备优异的耐洗涤和耐水冲击性能。     

棉织物的改性纳米二氧化硅超疏水整理

以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为改性剂,制备氨基改性纳米二氧化硅(A-Si O2)溶胶,利用红外光谱仪对其进行表征,并用于棉织物整理。处理后的棉织物再浸轧低表面能聚二甲基硅氧烷(PDMS),测试其超疏水性。结果表明,处理后的棉织物与水的接触角为153.35°,滚动角为9°;经柠檬酸预处理的棉织物,其耐洗性较好,20次皂洗后与水的接触角仍可达138.25°,滚动角为20°。     

基于疏水型二氧化硅气凝胶制备无氟自清洁超疏水棉织物

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为硅源,水为溶剂,在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作用下,通过溶胶-凝胶反应,并采用环境压力干燥法(APD)制备了超疏水二氧化硅气凝胶。将二氧化硅气凝胶粉和聚二甲基硅氧烷(PDMS)通过喷涂法整理到棉织物上,分别采用扫描电镜、红外光谱仪、接触角测量仪对整理棉织物的结构、形貌和疏水性进行表征。结果表明:制备的二氧化硅气凝胶具有典型的三维网状多孔结构,同时具有超疏水性能;整理棉织物(PDMS/SiO2@棉织物)展示出非常优异的超疏水性能,水接触角(WCA)高达161.1°,同时也具有较好的抗黏附、自清洁以及抗污性能。     

棉织物的改性纳米SiO_2超疏水整理

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为改性剂,在催化剂氨水作用下,采用溶胶-凝胶法制得改性纳米SiO2溶胶,并将其整理到棉织物上构造微观粗糙度,再用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对棉织物进行修饰,以两步法制备超疏水棉织物。结果表明,当TEOS质量分数为3%,GPTMS质量分数为2%,氨水2 m L,反应温度30℃时,可制备出稳定分散的改性纳米SiO2溶胶。整理后棉织物的接触角为150.72°,滚动角为9°,沾水等级5级,实现了超疏水效果,且具有一定的耐洗性。     

棉织物的改性SiO2水溶胶耐久超疏水整理

采用溶胶-凝胶法,以甲基三甲氧基硅烷为前驱体,氨水为催化剂,十六烷基三甲氧基硅烷为拒水添加剂,在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠作用下,添加硅烷偶联剂,制备了改性纳米SiO2水溶胶,并将其用于棉织物的耐久疏水整理;探讨了硅烷偶联剂种类及添加量对棉织物耐洗性的影响.结果表明,用添加2％正硅酸四乙酯(TEOS)制得改性SiO2水溶胶,整理后棉织物具有耐久的拒水效果,皂洗20次后,棉织物的接触角和滚动角分别可达141.5°和25.0°,沾水评级75分.     

硅水溶胶法棉织物无氟超疏水整理研究

以甲基三甲氧基硅烷为前驱体、氨水为催化剂,在表面活性剂作用下,制备了二氧化硅水溶胶,并将其整理到棉织物上使表面产生一定粗糙度,再将棉织物浸渍拒水添加剂乙醇水解液后,在棉织物上形成纳米无氟超疏水表面.分别讨论了氨水用量、表面活性剂浓度对溶胶粒径及织物拒水性的影响,研究了不同结构与用量的拒水添加剂水解液对拒水性能的影响.结果表明:整理后棉织物表面粗糙度大大提高,其中,斜纹织物的接触角和滚动角分别为151.9°和13°,达到超疏水效果.     

氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶的超双疏防紫外线纺织品

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,在溶胶-凝胶反应过程中,加入纳米CuS,并采用十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)对其改性,成功制备了氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶(F-CuS/SiO2),并将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合应用到棉织物上,制备了超双疏防紫外多功能棉织物。探讨了F-CuS/SiO2质量分数、PDMS质量分数、焙烘温度、焙烘时间等主要因素对整理棉织物疏水性能的影响。结果表明:当F-CuS/SiO2气凝胶为2%,PDMS为1%,焙烘温度为160℃,焙烘时间为8 min时,整理棉织物的疏水性能最佳,水滴接触角可达159.4°,油滴接触角可达151.8°,紫外线防护系数(UPF)为237.43,整理棉织物具有良好的超双疏防紫外自清洁效果。     

改性纳米SiO_2一步法超疏水整理

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,以正十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)为改性剂,制备改性纳米二氧化硅(H-SiO)溶胶,并通过一步法工艺制备超疏水棉织物。探讨了TEOS和氨水用量对H2-SiO_2溶胶粒径及分散性的影响,研究了TEOS和HDTMS质量分数对整理棉织物疏水性的影响。结果表明:TEOS质量分数为2%,HDTMS质量分数为0.5%,氨水用量为2 m L,制备的H-SiO_2溶胶平均粒径为221 nm,粒径分布均匀;通过引入低表面能物质并增加粗糙度,棉纤维表面达到超疏水效果,接触角为154.3°,滚动角为10°。     

光固化SiO_2溶胶在棉织物拒水整理中的应用

利用溶胶-凝胶技术,以正硅酸四乙酯、3-叠氮丙基三乙氧基硅烷为前驱体,氨水为催化剂制备光固化二氧化硅溶胶,以十六烷基三甲氧基硅烷为拒水剂对棉织物进行拒水整理.先浸轧光固化二氧化硅溶胶,再浸渍烷烃硅氧烷,无需焙烘,通过紫外光照直接赋予织物拒水性能.采用扫描电镜、X射线光电子能谱仪对整理后的棉织物进行测试.结果表明,光固化二氧化硅溶胶沉积在织物表面,提高了棉织物的粗糙度.接触角测试表明,棉织物对水接触角(5μL)达到155°;整理后的棉织物经30次皂洗后,与水的接触角仍大于135°.     

改性SiO2水溶胶在棉织物超疏水整理中的应用

采用溶胶-凝胶法,以甲基三甲氧基硅烷为前驱体,氨水为催化剂,十六烷基三甲氧基硅烷为添加剂,在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠作用下制备了改性纳米SiO2水溶胶,并将其成功应用于棉织物的超疏水整理.通过控制氨水用量和表面活性剂浓度,制备不同颗粒尺寸及粒径分布的改性SiO2水溶胶,讨论溶胶粒径大小及分布对棉织物拒水性的影响.采用...     

氨基硅-纳米SiO2杂化材料的制备及超疏水性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、N-β-氨乙基-γ-氨丙基聚二甲基硅氧烷(ASO)等为原料,通过溶胶-凝胶和接枝共聚等方法制备了一种氨基硅-纳米SiO2杂化材料(ASO-SiO2),经一浸一轧、烘焙工艺整理,制得了超疏水棉织物,对水的静态接触角达155°.用红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪等仪器研究了杂化材料的结构、微观形貌和超疏水性能.FT-IR分析表明,ASO-SiO2具有预期的分子结构;XPS分析和SEM观察证实,整理的棉织物表面存在一层超疏水杂化有机硅膜和大量的仿荷叶纳米微凸体;接触角测量发现,在一定范围内,随着ASO-SiO2用量的增加,整理棉织物的超疏水性明显提高.     

改性SiO2水溶胶在棉织物超疏水整理中的应用

采用溶胶-凝胶法,以甲基三甲氧基硅烷为前驱体,氨水为催化剂．十六烷基三甲氧基硅烷为添加剂．在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠作用下制备了改性纳米SiO2水溶液．并将其成功应用于棉织物的超疏水整理中。通过控制氨水用量和表面活性剂浓度．制备了不同颗粒尺寸及粒径分布的改性SiO2水溶胶．讨论溶胶粒径大小及分布对棉织物拒水性的影响。     

棉织物溶胶-凝胶法的超疏水整理

以无机硅化物为前驱物,十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）为疏水改性剂,通过溶胶-凝胶方法和自组装对纯棉织物进行超疏水整理．研究表明：整理的棉织物显示超疏水性,与水的接触角最高达151．6°,经过20次标准皂洗后能保持良好的疏水性（与水的接触角仍然超过95°）．处理的棉织物断裂强力略有下降,撕破强力急剧增大（有近60％的提高）,而CIE白度基本无变化．     

电化学驱动无氟水溶胶原位沉积棉织物的超疏水机制及其性能

采用电化学驱动水溶胶在织物表面定向原位沉积一层均匀、致密薄膜,赋予棉织物无氟超疏水性能。以表面活性剂为乳化剂制备Si O2水溶胶,并以辛基三乙氧基硅烷为疏水改性剂。研究了电化学沉积电压、沉积时间及表面活性剂质量浓度对织物疏水性能的影响,并分析了织物的疏水耐久性。电化学沉积棉织物与水的接触角可达157.7°,达到超疏水效果。经皂洗后织物接触角仍可达151.1°,具有一定的疏水耐久性。电化学沉积后棉织物力学性能及白度变化不大,而透气性略有降低,但不影响其服用性能。     

棉织物的纳米SiO_2拒水整理

以甲基三甲氧基硅烷为前驱体,氨水为催化剂,在表面活性剂作用下制备了纳米SiO_2水溶胶。采用二步法工艺,先在棉织物上构造纳米SiO_2颗粒粗糙表面,再浸渍拒水剂十六烷基三甲氧基硅烷乙醇水解液进行拒水整理。研究了拒水添加剂用量和织物表面粗糙度对拒水性能的影响,考察了拒水整理后棉织物各项物理机械性能的变化。结果表明,经3%拒水添加剂整理后,棉织物的接触角(5μL)和滚动角(15μL)最佳可达145.9°和14°,且物理机械性能变化较小,但透气性有所下降。     

棉织物无氟超疏水整理

针对含氟拒水剂不环保的缺点,采用无氟溶胶-凝胶法赋予棉织物疏水性能。先浸轧二氧化硅溶胶,再将烷烃硅氧烷自组装到棉织物上,成功制备了具有超疏水性能的棉织物。通过控制催化剂用量,制备不同粒径的二氧化硅溶胶,并讨论了溶胶粒径、烷基硅氧烷结构和浓度及皂洗次数对接触角的影响。采用这种方法整理后棉织物与水的接触角可达到155°。利用扫描电子显微镜观察二氧化硅溶胶整理前后棉织物的表面形态并对性能进行测试,结果表明整理前后棉织物的物理机械性能变化较小。     

复合无氟修饰与碱刻蚀协同制备涤纶织物超疏水表面

基于荷叶超疏水仿生理念,通过碱刻蚀和无氟疏水剂复合修饰的方法制备超疏水涤纶织物表面,探讨碱刻蚀工艺参数和三种无氟疏水剂的复合使用对织物超疏水效果的影响。结果表明:在碱质量浓度30 g/L、处理时间10 min、反应温度90℃的条件下,以十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷复合使用处理涤纶织物,可实现超疏水效果,其中静态接触角为152.45°,滑移角为5°,透气率为90.06 mm/s,透湿率为2 993.64 g/(m2·24 h),制备的织物具有良好的耐洗和耐污性能。     

超疏水棉织物的硅水溶胶制备法

为制备超疏水纺织品,通过水性溶胶-凝胶反应,在表面活性剂作用下制备了含甲基纳米SiO2（M-SiO2）和十六烷基改性纳米SiO2（H-SiO2）水溶胶,分别采用二步法（即先用M-SiO2水溶胶对棉织物浸轧处理,再进行低表面能修饰）、一步法浸轧H-SiO2水溶胶对棉织物进行超疏水整理。结果表明,制备的M-SiO2和H-SiO2水溶胶较稳定,粒径分布较窄,而H-SiO2水溶胶更容易在棉纤维表面引入致密的低表面能粗糙疏水膜,与二步法相比,一步法整理棉织物接触角达到152.1°,滚动角为8°,沾水等级100,具有工艺简单、节省原料、动态疏水效果更佳的优势。     

超疏水聚酯滤布的性能及其在油水分离中的应用

为改善纳米二氧化硅的分散性,提升其与聚酯滤布的结合力,采用巯丙基三甲氧硅烷对纳米二氧化硅进行表面修饰,并通过浸渍-涂覆的方法将修饰后的二氧化硅负载在聚酯滤布表面,得到超疏水滤布。通过场发射扫描电镜、光电子能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪及特征X射线能谱仪等对滤布进行了微观形貌、结构、元素及价态等方面的分析。结果表明:滤布表面均匀负载的低表面能硅树脂及其在滤布表面构建的微纳米多级凸起结构赋予滤布超疏水性,接触角高达156°;该滤布耐溶剂性能优良,在不同有机溶剂中浸泡72 h后,接触角仅下降1°~4°,滤布兼具高强度、超疏水/超亲油的特性。     

棉织物超疏水整理的研究进展

近年来,接触角在150°以上的超疏水棉织物因其潜在的应用价值成为人们研究的热点.简要总结了影响织物润湿性的因素,之后对超疏水性棉织物制备方法的研究进展进行了讨论.由于溶胶-凝胶方法在制备薄膜上具有独特的优越性,因此重点述评了基于纳米二氧化硅的溶胶-凝胶法超疏水棉织物的制备研究,对研究涉及的原料、制备方法、催化剂以及耐水...