本发明专利技术公开了一种超疏水纸及其制备方法。以石蜡为原料在未加工的普通纸上构建有类荷叶状的超疏水表面，该纸表面与水的接触角在１５０°－１６０°之间，水滴在纸张表面的滚动角小于１０°。制备步骤包括：（１）称取一定量的石蜡溶解于无水乙醇中，形成浓度为１－２０ｇ.Ｌ↑［－１］的石蜡溶液；（２）将温度范围为３０－８０℃的热水加入到石蜡溶液中，并快速搅拌１－１０分钟，热水的加入量为溶液体积的３％－５％；（３）将未加工的普通纸浸滞于石蜡溶液中５－１０分钟，然后将纸取出，在室温大气环境中自然干燥８～４８小时，即得超疏水纸。该纸在自清洁、防水防潮、包装等领域具有十分广泛的应用前景。本发明专利技术提供的方法操作工艺简单、可控性好、成本低、无需复杂的化学处理、也不需要昂贵的设备、易于产业化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超疏水纸，本专利技术还涉及在室温大气环境中制备 超疏水纸的方法。
技术介绍
纸由于具有原料来源广泛、价格便宜、易丁回收、不污染环境等 优点而被广泛应用在工业、农业、文化、包装等各个领域，然而未经 表面处理的普通纸大多是亲水性的，当与水接触时，水会迅速渗透到 纸的里面，造成纸的强度降低而导致性能下降甚至失去使用价值。因 此，为了扩大纸的使用用途、提高纸的使用性能，常常要对纸表面进 行疏水化处理，常用的方法是在纸表面涂布一层石蜡或沥青等防水物质，然而这些纸表面与水的接触角通常小于120° ，且没有自清洁性。 近年来，受荷叶效应的启发，具有超疏水表面的固体材料(材料 表面与水的接触角大于150° ，并且水滴在表面上有较小的滚动角) 引起了广泛的兴趣。水滴在超疏水材料表面通常会形成亮晶晶的球形 水珠，水珠不能稳定地粘附在材料的表面，只要倾斜一个很小的角度， 水珠便会从表面上滚落，同时把灰尘等污染物带走，从而保持材料表 面的干净。由于水珠与超疏水材料表面的接触角非常小且极易从表面 滚落，因此超疏水表面在自清洁、液体无损失输送、防电流传导、防 腐蚀、防水、防潮以及防雾等方面具有广泛的应用前景。因此，制备 超疏水纸将会进一步提高纸的使用性能、扩大纸的应用范围。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种不渗水、超疏水性质稳定 且具有自清洁性的超疏水纸。本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种操作工艺简单、可 控性好、成本低的超疏水纸的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的超疏水纸，以石蜡为原料 在未加工的普通纸上构建有类荷叶状的超疏水表面，该纸表面与水的 接触角在150° -160°之间，水滴在纸张表面的滚动角小于10° 。本专利技术的超疏水纸的超疏水性质稳定，在温度范围为o-4crc、相对湿度为20%-70%的环境中放置一年，超疏水性质没有发生变化。 本专利技术提供的超疏水纸的制备方法包括如下步骤 (1)、称取一定量的石蜡溶解于无水乙醇中，形成浓度为1-20g七一1的石蜡溶液；(2) 、将温度范围为30-8(TC的热水加入到石蜡溶液中，并快速搅 拌1-10分钟，热水的加入量为溶液体积的3%-5%;(3) 、将未加工的普通纸浸滞于石蜡溶液中5-10分钟，然后将纸 取出，在室温大气环境中自然干燥8 48小时，即得超疏水纸。本专利技术所用的乙醇是无水乙醇。本专利技术的超疏水纸的制备操作工艺简单、重现性好、无需任何昂 贵设备、也不需要复杂的化学处理过程，具有很好的工业化应用前景。本专利技术的超疏水纸无味无毒，对环境友好，在包装、防水防潮、 工业、农业等领域有广泛的应用前景。 具体实施例方式通过下面给出的本专利技术的具体实施例可以进一步清楚地理解本 专利技术，但下述实施例并不是对本专利技术的限定。实施例1:首先，首先准确称取0. 5克石蜡并将石蜡加入到50mL无水乙醇 中，将石蜡的乙醇溶液加热到5(TC并搅拌30分钟使石蜡完全溶解。 再将2mL温度为7CTC的去离子水以lmL s —1的速度加入到石蜡溶液中 并快速搅拌2分钟，然后将未加工的原纸在石蜡溶液中浸滞5分钟后 取出，在室温大气环境中(相对湿度为30%-50%)自然干燥48小时， 便得到超疏水纸。用0CA20接触角测试仪测试该纸表面的润湿性，结 果表明该表面与水的接触角为153±2. 2° 。该纸表面形貌用HITACHI S-3000N扫描电镜进行了观察，发现该表面由大量突起的类似于荷叶 的石蜡聚集体构成。 实施例2:按照实施例l的方法，将去离子水改为3mL，获得的纸表面与水 的接触角为155±2° 。 实施例3:按照实施例1的方法，将去离子水温度改为5(TC，所获得的纸表 面与水的接触角为152±1. 8° 。 实施例4:首先，首先准确称取0.05克石蜡并将石蜡加入到50mL无水乙醇 中，将石蜡的乙醇溶液加热到5(TC并搅拌30分钟使石蜡完全溶解。 再将2mL温度为3(TC的去离子水以2mL s—1的速度加入到石蜡溶液中 并快速搅拌2分钟，然后将未加工的原纸在石蜡溶液中浸滞5分钟后 取出，在室温大气环境中(相对湿度为30%-50%)自然干燥10小时， 便得到超疏水纸。用0CA20接触角测试仪测试该纸表面的润湿性，结 果表明该表面与水的接触角为154±2.4° 。该纸表面形貌用HITACHIS-3000N扫描电镜进行了观察，发现该表面由大量突起的类似于荷叶的石蜡聚集体构成。实施例5:首先，首先准确称取1克石蜡并将石蜡加入到50mL无水乙醇中， 将石蜡的乙醇溶液加热到5(TC并搅拌30分钟使石蜡完全溶解。再将 2mL温度为80'C的去离子水以0.5mL s—1的速度加入到石蜡溶液中并 快速搅拌2分钟，然后将未加工的原纸在石蜡溶液中浸滞10分钟后 取出，在室温大气环境中(相对湿度为30%-50%)自然干燥8小时， 便得到超疏水纸。用OCA20接触角测试仪测试该纸表面的润湿性，结 果表明该表面与水的接触角为153±1. 9° 。该纸表面形貌用HITACHI S-3000N扫描电镜进行了观察，发现该表面由大量突起的类似于荷叶 的石蜡聚集体构成。权利要求1、一种超疏水纸，其特征是以石蜡为原料在未加工的普通纸上构建有类荷叶状的超疏水表面，该纸表面与水的接触角在150°-160°之间，水滴在纸张表面的滚动角小于10°。2、 制备一种如权利要求1所述的超疏水纸的方法，其特征为制 备步骤包括(1) 、称取一定量的石蜡溶解于无水乙醇中，形成浓度为l-20g !/1 的石蜡溶液；(2) 、将温度范围为30-80'C的热水加入到石蜡溶液中，并快速搅 拌1-10分钟，热水的加入量为溶液体积的3%-5%;(3) 、将未加工的普通纸浸滞于石蜡溶液中5-10分钟，然后将纸 取出，在室温大气环境中自然干燥8 48小时，即得超疏水纸。全文摘要本专利技术公开了。以石蜡为原料在未加工的普通纸上构建有类荷叶状的超疏水表面，该纸表面与水的接触角在150°-160°之间，水滴在纸张表面的滚动角小于10°。制备步骤包括(1)称取一定量的石蜡溶解于无水乙醇中，形成浓度为1-20g·L<sup>-1</sup>的石蜡溶液；(2)将温度范围为30-80℃的热水加入到石蜡溶液中，并快速搅拌1-10分钟，热水的加入量为溶液体积的3％-5％；(3)将未加工的普通纸浸滞于石蜡溶液中5-10分钟，然后将纸取出，在室温大气环境中自然干燥8～48小时，即得超疏水纸。该纸在自清洁、防水防潮、包装等领域具有十分广泛的应用前景。本专利技术提供的方法操作工艺简单、可控性好、成本低、无需复杂的化学处理、也不需要昂贵的设备、易于产业化。文档编号D21H27/28GK101168947SQ20071019240公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日专利技术者彭万喜, 袁志庆, 邓和平, 洪 陈 申请人:中南林业科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超疏水纸，其特征是：以石蜡为原料在未加工的普通纸上构建有类荷叶状的超疏水表面，该纸表面与水的接触角在１５０°－１６０°之间，水滴在纸张表面的滚动角小于１０°。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪，袁志庆，邓和平，彭万喜，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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