利用十六烷基对毛呢面料进行表面改性的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用十六烷基对毛呢面料进行表面改性的方法，其主要内容包括：以我国青藏高原天然牦牛毛、绒为原料，利用有机硅对材料进行两步法处理；在毛、绒纤维表面接枝辛二酰氯，使得纤维表面具有高活性的基团；通过已接枝的酰氯基团与有机硅进行反应对材料表面进行改性；对牦牛毛、绒的基本物理性质研究，包括：处理前后的材料进行化学成分、微观结构、表面形态、防水性能、保暖性能、密度等；对牦牛毛、绒超疏水表面进行测试。该毛呢面料是一种天然材料；无毒，人体接触感觉舒适；具有仿生超疏水结构；同时具有防水、防雪功能；透气性能好等优点，且牦牛毛、绒资源丰富，便于采集；本发明专利技术可有效的提高牦牛制品的经济价值，可为西部少数民族地区的毛纺工业的发展提供有力的技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种 具有超疏水性能的防水面料的制备方法，属于纺织

技术介绍
牦牛被称作高原之舟，是西藏高山草原特有的牛种，主要分布在喜马拉雅山脉和 青藏高原。牦牛全身一般呈黑褐色，身体两侧和胸、腹、尾毛长而密，四肢短而粗健。牦牛生 长在海拔3000~5000米的高寒地区，能耐零下30°C ~40°C的严寒，牦牛是世界上生活在海拔 最高处的哺乳动物。牦牛分为野牦牛和家牦牛，野牦牛又叫野牛，英文名wild yak，藏名音 译亚归。偶蹄目，牛科，牛亚科、牦牛属，是家牦牛的野生同类，典型的高寒动物，性极耐寒， 这与其毛、绒具有的高保暖性能有密切关系。牦牛为青藏高原特有牛种，为国家一类保护动 物。我国耗牛毛纤维资源丰富，主要分布在青海、西藏、四川、甘肃等地。耗牛毛纤维大部分 由鳞片层和皮质层组成，只含有极少的髓质层，强力较高，但因其鳞片紧贴毛干、比较光滑、 抱合力极差。又因纤维粗、长、卷曲少、硬挺、刚直、给纺纱带来极大困难。牦牛绒纤维弹性 好，滑糯，光泽柔和，不易起球，保暖性与羊绒相似，其价格比羊绒低，纯纺或混纺具有较高 的经济价值(畅衍荣·牦牛毛（绒）的分梳·毛纺科技，1986，（3) : 49-53·)。但整 体上来说，牦牛毛、绒的生产长期都处于粗加工、技术含量低、附加值低的劳动密集型生产 占相当大的比重，高附加值、高技含量的加工生产相对较少，制约了牦牛资源的有效利用和 相关产业发展。 疏水织物可用于防雨/雪服、帐篷、军用作战服等方面，其巨大潜在市场和经济效 益使其成为纺织工业研宄的热点。为了提高材料表面的疏水性，就必须解决表面的浸润 性。浸润性是固体表面的重要特征之一，由表面的化学组成和微观结构共同决定（Jiang L, Wang R, Yang B. Binary cooperative complementary nanoscale interfacial materials · Pure Appl. Chem., 2000, 72:73-77·)。近年来，超疏水表面引起了人 们的普遍关注，如在自清洁材料、微流体和无损液体传输等领域都有广泛应用。超疏水表 面是指与水的接触角>150°的表面。接触角是衡量固体表面疏水性的标准之一，但判断 一个表面的疏水效果时，还应考虑到它的动态过程，一般用滚动角来衡量。滚动角为前进 接触角（简称前进角）与后退接触角（简称后退角）之差值，代表了水滴在固体表面上的滞 后现象。一个真正意义上的超疏水表面，应该既具有较大的静态接触角，又具有较小的滚 动角。自然界中有许多超疏水表面的实例，如荷叶、水稻叶、蝉翼以及水黾腿等，这些天然 材料的特殊表面结构在材料表面制造超疏水表面提供了模型（高雪峰，江雷.天然超疏 水生物表面研宄的新进展.物理，2006，35(7):559-564.)。研宄发现，微米结构与 纳米结构相结合的阶层结构是引起表面超疏水的根本原因。对这样的特殊生物表面，在纺 织品表面上进行模仿，通过控制合适的表面形态，可以得到超疏水自清洁表面、滚动各向异 性表面和高粘附性超疏水表面等具有特殊表面性质的纺织品材料。最典型的如荷叶表面、 蝴蝶等鳞翅目昆虫的翅膀及水鸟的羽毛等。通过观察和研宄发现，此类表面除有疏水的化 学组分外，在微观尺度上还有微细的粗糙结构。在电子显微镜下，荷叶表面具有双层微观 结构，即由微米尺度的乳突和其上的纳米尺度蜡状晶体组成；蝶类翅膀上的粉末由约100 μηι的扁平囊状物组成，囊状物由无数角质层(对称的甲壳质组成）构成，其表面并不光洁， 这就是蝴蝶常具有色彩斑斓的结构色及较好疏水性的原因。所以制备超疏水表面就要求： (1)在疏水材料(接触角>90° )表面上构建粗糙结构；（2)在粗糙表面上修饰低表面能物 质。常通过在表面覆盖氟碳链或硅烷链来降低表面能。从制备方法来说，主要有诱导相分 离法、电纺法、溶胶一凝胶法等。 近年来，在织物表面进行超疏水处理，制备功能性防水、防污、防雪等服装面料是 界面科学领域以及纺织工业中一个研宄热点。而在动物纤维织物表面进行超疏水处理的研 宄却鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是建立一种，该聚合 物材料具有以下优点：该毛呢面料是一种天然材料；无毒，人体接触感觉舒适；具有仿生超 疏水结构；同时具有防水、防雪功能；透气性能好等优点。本专利中拟利用十六烷基三甲氧 基硅烷（HDTMS)对牦牛毛、绒进行表面修饰，利用硅作为低表面能物质降低织物表面能，而 十六烷基作为疏水物质构建纳米级的表面粗糙结构，从而制备仿生的超疏水表面。本专利 中以我国青藏高原天然牦牛毛、绒为原料，利用有机硅对材料进行两步法处理，使材料表面 具有仿生超疏水结构，从而制备一种新型的防水透气毛呢面料。 防水毛呢面料的制备技术方案如下： 1)在毛、绒纤维表面接枝辛二酰氯 通过以上技术方案，本专利技术具有如下优点：1)该表面改性的毛呢面料方法具有天然无 毒等优点； 2) 该表面改性的毛呢面料具有仿生超疏水结构； 3) 该表面改性的毛呢面料具有防水、防雪功能，透气性能好； 4) 牦牛毛、绒资源丰富、便于采集，本面料的专利技术可有效的提高牦牛制品的经济价值。【附图说明】 图1为该防水毛呢面料的结构示意图。 其中，①为十六烷基三甲氧基硅烷的烷基长链结构，其接枝于毛呢面料表面具有 强疏水作用；②为含硅表面，可有效降低毛发表面能，并粗糙表面的超疏水环境；③牦牛 毛、绒纤维。【具体实施方式】 下面给出实施例以对本专利技术进行具体描述，但值得指出的是以下实施例只用于对 本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根 据上述本
技术实现思路
对本专利技术作出的一些非本质的改进和调整仍属于本专利技术的保护范围。 实施例1 : ①牦牛毛、绒的基本物理性质研宄 对牦牛毛、绒的截面形态、长度、细度、卷曲、比电阻、摩擦性能、表面润湿性等基本物理 性质进行深入研宄，同时对其表面的微观结构，特别是一些能够影响其表面理化特性的细 微结构、化学成分进行分析，研宄其宏观物理性质与微观结构之间的相互关系。一般采用的 是化学方法、物理方法和光学显微镜法。应用电子显微镜方法鉴别各种纤维，由于能够较为 清晰的观测其表面的超微结构和形态特征，逐步为科学家们所重视起来。利用扫描电子显 微镜对牦牛毛、绒的截面形态、长度、细度等进行观察和测试较为有效的一种方法。卷曲弹 性率以及卷曲率也是毛呢面料在制造过程中相当重要的一个参数。其中卷曲弹性率表示纤 维受力后卷曲的恢复能力，卷曲率则表示卷曲的耐久牢度。若卷曲率与当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用十六烷基表面改性的毛呢面料，其结构特征在于：所述的毛呢面料是由通过表面超疏水改性制备而成的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：成都市龙华新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51