System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种透气抗菌性超双疏织物的制备方法技术_技高网
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一种透气抗菌性超双疏织物的制备方法技术

技术编号:40071583 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-17 00:15
本发明专利技术公开了一种透气抗菌性超双疏织物的制备方法。该方法首先将聚多巴胺粘附在织物上,然后将织物表面充分负载PTFE纳米颗粒,再在织物表面原位进行席夫碱和迈克尔加成反应接枝bPEI,再将SiO<subgt;2</subgt;/ODA聚集体沉积在织物表面,最后将织物浸渍于氟化液中氟化降低表面能,取出织物后在室温下初步成膜,再在100~150℃下完成最终的成膜,得到透气抗菌性超双疏织物。本发明专利技术通过在织物上进行原位生长和低表面能处理,构造分层微纳米结构,在赋予织物超双疏性能的同时使其具备优异的透气、抗菌、自清洁和防污的多功能性,解决了传统意义上超双疏改性会导致织物透气性严重下降的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超双疏材料领域,具体是一种透气抗菌性超双疏织物的制备方法


技术介绍

1、织物作为日常生活中重要的装饰和防护材料,因其透气性和柔软性而得到广泛的应用。然而,由于织物表面含有丰富的活性基团从而容易受到污染和腐蚀。更值得关注的是,织物的透气性和吸湿能力为细菌生长创造了良好条件,对人体健康构成潜在威胁。此外,棉织物的大量洗涤不仅造成水资源的浪费,其中化学洗涤剂的使用也造成环境污染。因此,开发自清洁多功能性的棉织物具有重要的现实和应用意义。

2、自然界中存在着具有自清洁性能的荷叶,由于其“荷叶效应”而兴起的超疏水材料受到了研究人员的广泛关注。然而,此类材料在空气中的亲油性严重限制了它们在油污环境中的实用性。近年来,受自然界弹尾虫表面超疏水疏油的启发,超双疏材料的设计引起了研究人员的重点关注。超双疏表面是指对于水性和油性液体的接触角超过150°且滚动角小于10°的表面,在自清洁、防污、增强浮力、防冰、个人防护、减阻、防腐和液体运输方面具有巨大的潜在应用。鉴于此,超双疏表面与织物的结合被认为是制造自清洁纺织品的一种具有前景的方法。

3、到目前为止,超双疏织物的制备过程大多需要价格昂贵、有毒的试剂;且制备过程繁琐,不利于环境友好和大面积制备。例如申请号为201811399357.6的文献公开了一种多功能的超双疏织物及其制备方法与应用:将织物与巯基硅氧烷、正硅酸乙酯在氨气气氛下反应,随后在光引发剂催化下和含氟双键化合物进行点击化学反应从而制备了超双疏织物。然而,该方法使用了有毒的氨气和四氢呋喃,所用试剂价格均较昂贵以及反应条件的苛刻性导致其大规模应用受到限制。另一方面,织物在超双疏改性的过程中通常会使透气性能显著降低。从穿着舒适角度考虑,在超双疏改性时应尽量减少织物透气性的损失。此外,从健康角度考虑,在改性过程中赋予超双疏织物抗菌活性可有效抵消细菌对人体的危害。因此,制备具有透气性、抗菌性以及自清洁性的多功能超双疏织物具有很高的应用价值。然而,如何使用低成本的材料和简便的方法使织物同时实现这些性能仍是一个巨大的挑战。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术拟解决的技术问题是,提供一种透气抗菌性超双疏织物的制备方法。

2、本专利技术解决所述技术问题的技术方案是,提供一种透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

3、步骤1、将盐酸多巴胺溶解于碱性溶液中,得到多巴胺溶液;再将原始织物浸渍于多巴胺溶液中,使得多巴胺在原始织物表面进行自聚合接枝反应,生成聚多巴胺;浸渍完成后取出,清洗织物以去除织物表面结合不牢固的聚多巴胺;

4、步骤2、将ptfe纳米颗粒分散于无水乙醇中,得到分散均匀的ptfe分散液;再将步骤1得到的织物浸渍于ptfe分散液中,使得织物表面充分负载ptfe纳米颗粒;

5、步骤3、将bpei溶解于碱性溶液中,得到bpei溶液;然后将步骤2得到的织物浸渍于bpei溶液中,在织物表面原位进行席夫碱和迈克尔加成反应接枝bpei;浸渍完成后取出,清洗织物以去除织物表面结合不牢固的bpei;

6、步骤4、将sio2纳米颗粒和oda分散于无水乙醇中,得到分散均匀的sio2/oda分散液;再静置分散液以进行oda在sio2纳米颗粒表面的自组装,生成sio2/oda聚集体;随后将步骤3得到的织物浸渍于静置后的分散液中,使得sio2/oda聚集体沉积在织物表面;

7、步骤5、将pvdf-hfp和fas溶解于有机溶剂,得到均相的氟化液;再将步骤4得到的织物浸渍于氟化液中,以降低织物表面的表面能;浸渍完成后取出,在室温下放置5~30min进行有机溶剂的初步挥发,从而在织物表面初步成膜;然后在100~150℃下放置0.5~2h进行剩余有机溶剂的挥发,从而完成在织物表面的成膜,得到透气抗菌性超双疏织物。

8、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:

9、(1)本专利技术通过在织物上进行原位生长和低表面能处理,构造分层微纳米结构,在赋予织物超双疏性能的同时使其具备优异的透气、抗菌、自清洁和防污的多功能性,解决了传统意义上超双疏改性会导致织物透气性严重下降的问题。超双疏织物还具有良好的机械稳定性、化学稳定性、耐高温性,耐腐蚀性和耐光性能。

10、(2)本专利技术制备方法简单,材料成本低廉,工艺绿色环保;工艺流程有利于放大生产,具备潜在的工业应用前景。

11、(3)本专利技术的超双疏织物对液体维持超双疏性的表面张力低至27.5mn/n,体现出优异的超双疏性能。

12、(4)本专利技术的织物超双疏改性的方法使得织物的透气性能在改性前后损失很少,解决了传统意义上超双疏改性会使织物透气性大幅下降的问题。

13、(5)本专利技术的超双疏织物具有优异的自清洁性能,水和油滴均可轻易带走超双疏织物表面的细沙。

14、(6)本专利技术的超双疏织物具有优异的防污性能,在经历各种表面张力的水性或油性液体的污染后,超双疏织物的表面没有被污染。

15、(7)本专利技术的超双疏织物具有优异的抗菌性能,对大肠杆菌的抗菌率达到99.1%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99.9%。

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【技术保护点】

1.一种透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤1均在室温进行,温度为20~30℃;

3.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤2中,PTFE纳米颗粒的平均粒径为100~600nm;

4.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤2均在室温进行,温度为20~30℃;

5.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤3中,bPEI的相对分子质量为200~30000;

6.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤3均在室温进行,温度为20~30℃;

7.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤4中,SiO2纳米颗粒的平均粒径为10~200nm;

8.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤4均在室温进行,温度为20~30℃;

9.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤5中,氟化液中,PVDF-HFP的质量浓度为10~40g/L,FAS与有机溶剂的体积比为(1~2):(50~150);

10.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤5中,浸渍完成后取出,先去除织物表面的液体后,再在室温下放置5~30min进行有机溶剂的初步挥发。

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【技术特征摘要】

1.一种透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤1均在室温进行,温度为20~30℃;

3.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤2中,ptfe纳米颗粒的平均粒径为100~600nm;

4.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤2均在室温进行,温度为20~30℃;

5.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤3中,bpei的相对分子质量为200~30000;

6.根据权利要求1所述的透气抗菌性超双疏织物的制备方法,其特征在于,步骤3均...

【专利技术属性】
技术研发人员:李保安李佳烨刘军
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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