一种具有优异疏水性能的蚕丝织物的制备方法技术

本发明专利技术属于公开了一种具有优异疏水性能的蚕丝织物的制备方法，包括裁剪尺寸均一的蚕丝织物清洗干燥待用，将疏水二氧化硅纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷和固化剂溶解在己烷或甲苯溶液中，并超声震荡形成均匀稳定的涂层溶液等步骤，本发明专利技术在整个处理过程中具有耗能低，生物安全性高，价格低廉，操作简单方便，可大规模生产等优势，通过该发明专利技术获得的蚕丝织物，同时具有优异的机械稳定性和化学耐受性，所获得的蚕丝织物，具有优异的油水分离能力并且能够循环使用，对治理海洋原油污染具有一定的借鉴意义，通过该发明专利技术获得的蚕丝织物能够很好地抵抗污垢，雨水和碎屑污染，提高蚕丝织物本身的热稳定性，增强防紫外线能力，抑制细菌的滋生。

【技术实现步骤摘要】
一种具有优异疏水性能的蚕丝织物的制备方法
本专利技术属于蚕丝纤维的加工方法，具体地说，涉及一种具有优异疏水性能的蚕丝织物的制备方法。
技术介绍
我国自古以来便是丝绸大国，在所有主要服装面料中，蚕丝纤维和面料是最优质的纺织材料，因为其优雅的外观，柔软度，优异的穿着舒适性，温暖性，生物降解性，皮肤友善性，可再生性等优点被人们广泛喜爱。然而，蚕丝纤维和织物表面上拥有亲水基团如羟基，羧基和氨基，使织物易被污垢，雨水和碎屑污染。此外，蚕丝织物本身具有一些缺点，如热稳定性低，防紫外线能力弱，易燃性好。这些缺陷极大的限制了丝纤维和织物的实际应用。目前，已经开发了许多无机涂层方法和技术，例如光刻蚀，逐层(LBL)组装，等离子体处理和溶胶凝胶法，通过形成疏水涂层来制备超疏水表面。然而，在许多情况下，由于所涉及的高反应温度，颗粒与织物之间的化学键粘合强度弱，机械耐久性和热稳定性差，所以并不适用于丝织物。此外，在丝纤维和织物表面上的常规涂布方法的均匀性通常不理想，导致材料性能的不利变化，严重限制产品的应用。溶液浸渍法作为一种简单快速赋予材料疏水性能的方法，受到了广泛关注。目前工业上合成超疏水涂层方法过于复杂，具有一定的环境污染，使得疏水产品的应用受到限制，开发快速简单赋予蚕丝织品超疏水性能的方法将是一个重要方面。当蚕丝织物作为涂层基底，己烷或甲苯作为溶剂，疏水性二氧化硅纳米颗粒和聚二甲基硅烷混合形成涂层溶液，蚕丝织物经过浸渍固化处理，在电镜下表现为颗粒不规则堆积有较小空隙的微观结构，表现出对水滴较强的排斥能力，从而可以使蚕丝织物具有优异的疏水性能。此外，疏水二氧化硅纳米颗粒和聚二甲基硅氧烷两者不同质量配比表现为不同的外貌形态和结构，生产中可以通过质量配比的调节来控制产品的微观性状。
技术实现思路
本专利技术正是针对蚕丝织物易受水渍污染的现状的技术问题，提供了一种工艺简单，处理方便并且能够赋予蚕丝织物超疏水性能的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的具体技术方案如下：本专利技术公开了一种具有优异疏水性能的蚕丝织物的制备方法，具体制备步骤如下：1)、裁剪尺寸均一的蚕丝织物清洗干燥待用；2)、将疏水二氧化硅纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷和固化剂溶解在己烷或甲苯溶液中，并超声震荡形成均匀稳定的涂层溶液；3)、将清洁干燥的蚕丝织物浸入涂层溶液中静置，取出丝织物并置于烘箱中干燥固化，最后测量样品的接触角大小。作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤1)中的蚕丝织物为市场上购买的完全脱除丝胶的产品，蚕丝织物清洗包括乙醇和去离子水的超声清洗过程。作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤2)中的疏水二氧化硅纳米颗粒与聚二甲基硅氧烷的质量配比为1:5～5:5，不同的质量配比下，涂层溶液在蚕丝织物表面构筑的微观结构不同。作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤2)中的超声震荡时间为1-1.5h，时间过短，会导致疏水二氧化硅纳米颗粒分散不够均匀，在体系中出现沉降，影响蚕丝织物表面结构的形成。作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤3)中清洁干燥的蚕丝织物浸入涂层溶液中静置的浸渍时间10-20min，时间过短将导致涂层溶液在蚕丝织物表面构筑的结构不够均匀完整，影响整体的疏水性能。作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤3)中的固化温度范围为80℃～100℃，温度过高将会影响蚕丝织物本身的性能，温度过低涂层溶液在蚕丝织物表面上的固化效果不佳，有损涂层与蚕丝织物之间的亲和能力。作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤3)中的干燥固化时间为6～10h，时间过短，涂层溶液与蚕丝织物的结合效果不佳，影响整体的疏水性；时间过长，将会增加能耗。作为进一步地改进，本专利技术所制得的蚕丝织物涂层复合物静态接触角大于150°，滑动角小于10°。与现有技术相比，本专利技术具有以下突出特点：(1)本专利技术在整个处理过程中具有耗能低，生物安全性高，价格低廉，操作简单方便，可大规模生产等优势。(2)通过该专利技术获得的蚕丝织物对水溶液具有优异的排斥性能，静态接触角大于150°，滑动角小于10°，并且在pH＝1盐酸溶液和pH＝12氢氧化钠溶液中能够长期保持疏水性能的稳定性。(3)通过该专利技术获得的蚕丝织物，同时具有优异的机械稳定性和化学耐受性。(4)本专利技术所获得的蚕丝织物，具有优异的油水分离能力并且能够循环使用，对治理海洋原油污染具有一定的借鉴意义。(5)通过该专利技术获得的蚕丝织物能够很好地抵抗污垢，雨水和碎屑污染。提高蚕丝织物本身的热稳定性，增强防紫外线能力，抑制细菌的滋生。具体实施方式本专利技术主要通过以下方案实施：(1)、裁剪尺寸均一的蚕丝织物清洗干燥待用；(2)、将疏水二氧化硅纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷和固化剂以质量比1:5～5:5溶解在50ml己烷或甲苯溶液中，并超声震荡1～1.5h形成均匀稳定的涂层溶液；(3)、将清洁干燥的丝织物浸入涂层溶液中10～20min，取出丝织物并置于80～100℃烘箱中干燥固化6～10h，最后制得的蚕丝织物涂层复合物静态接触角大于150°，滑动角小于10°。下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例1(1)裁剪20mm×20mm的蚕丝织物若干，先后用无水乙醇和去离子水超声清洗5min，取出蚕丝织物置于50℃烘箱中干燥4h，待用。(2)将0.5g聚二甲基硅氧烷加入到50ml己烷或甲苯溶液中，待均匀混合后加入0.05g固化剂，再加入0.1g疏水二氧化硅纳米颗粒，超声震荡1h，形成疏水二氧化硅纳米颗粒与聚二甲基硅氧烷质量比为1:5的均匀稳定的涂层溶液。(3)将清洁干燥的蚕丝织物浸泡在涂层溶液中15min，取出后置于90℃烘箱中干燥固化6h，获得改性蚕丝织物，并进行接触角大小测量，得到静态接触角为151°，滑动角为8°，具有优异的疏水性能。实施例2(1)裁剪20mm×20mm的蚕丝织物若干，先后用无水乙醇和去离子水超声清洗5min，取出蚕丝织物置于50℃烘箱中干燥4h，待用。(2)将0.5g聚二甲基硅氧烷加入到50ml己烷或甲苯溶液中，待均匀混合后加入0.05g固化剂，再加入0.3g疏水二氧化硅纳米颗粒，超声震荡1h，形成疏水二氧化硅纳米颗粒与聚二甲基硅氧烷质量比3:5的均匀稳定的涂层溶液。(3)将清洁干燥的蚕丝织物浸泡在层溶液中15min，取出后置于90℃烘箱中干燥固化6h，获得改性蚕丝织物，并进行接触角大小测量，得到静态接触角为161°，滑动角为2°，具有优异的疏水性能。实施例3(1)裁剪20mm×20mm的蚕丝织物若干，先后用无水乙醇和去离子水超声清洗5min，取出蚕丝织物置于50℃烘箱中干燥4h，待用。(2)将0.5g聚二甲基硅氧烷加入到50ml己烷或甲苯溶液中，待均匀混合后加入0.05g固化剂，再加入0.5g疏水二氧化硅纳米颗粒，超声震荡1h，形成疏水二氧化硅纳米颗粒与聚二甲基硅氧烷质量比5:5的均匀稳定的涂层溶液。(3)将清洁干燥的蚕丝织物浸泡在涂层溶液中15min，取出后置于90℃烘箱中干燥固化6h，获得改性蚕丝织物，并进行接触角大小测量，得到静态接触角为157°，滑动角为4°，具有优异的疏水性能。最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本专利技术的几个具体实施例。显然，本专利技术不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有优异疏水性能的蚕丝织物的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：1)、裁剪尺寸均一的蚕丝织物清洗干燥待用；2)、将疏水二氧化硅纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷和固化剂溶解在己烷或甲苯溶液中，并超声震荡形成均匀稳定的涂层溶液；3)、将清洁干燥的蚕丝织物浸入涂层溶液中静置，取出丝织物并置于烘箱中干燥固化，最后测量样品的接触角大小。

【技术特征摘要】
1.一种具有优异疏水性能的蚕丝织物的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：1)、裁剪尺寸均一的蚕丝织物清洗干燥待用；2)、将疏水二氧化硅纳米颗粒、聚二甲基硅氧烷和固化剂溶解在己烷或甲苯溶液中，并超声震荡形成均匀稳定的涂层溶液；3)、将清洁干燥的蚕丝织物浸入涂层溶液中静置，取出丝织物并置于烘箱中干燥固化，最后测量样品的接触角大小。2.根据权利要求1所述的具有优异疏水性能的蚕丝织物的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中的蚕丝织物为市场上购买的完全脱除丝胶的产品，蚕丝织物清洗包括乙醇和去离子水的超声清洗过程。3.根据权利要求1所述的具有优异疏水性能的蚕丝织物的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中的疏水二氧化硅纳米颗粒与聚二甲基硅氧烷的质量配比为1:5～5:5。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明英，范鑫，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33