【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纺织品功能性整理，尤其涉及一种基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法。
技术介绍
1、喷墨打印是一项通过电脑软件控制的往各种基材表面沉积液体物质形成图案的打印技术。从20世纪90年代开始喷墨打印逐渐应用于纺织领域，形成了成熟的数字喷墨印花技术。与传统的纺织品印花技术相比，数字喷墨印花简化了生产流程，并且经过十几年的发展，这种技术已经实现了大规模工业化生产。这表明纺织品可以作为喷墨打印的基体材料，如果在墨水中加入合适的功能性材料就可以通过喷墨打印技术对纺织纤维进行功能化修饰，制备功能纺织品。除了纺织品数字喷墨印花，喷墨打印技术在组织工程、集成电路、传感器、太阳能电池、薄膜晶体管等领域也有广泛应用。在这些应用领域中，无机纳米颗粒、高分子聚合物、生物材料等功能性材料均可以墨滴的形式打印在不同基材上，对基材表面进行图案化处理。
2、随着纳米材料的发展，人们致力于探索更多功能性的纳米颗粒，通过简单的操作过程获得具有优异性能的超疏水表面。金属有机骨架(mofs)具有孔隙率高、孔径可调、比表面积大、稳定性高等优点，是近几十年来发展起来的一类新型功能多孔材料。目前，mofs已广泛应用于储气、分离、催化、药物输送等领域。大多数mofs结构是由水热和微波法合成的，无法与纺织品基材相结合，而锌离子与咪唑衍生物配位组装而成的沸石咪唑骨架-8(zif-8)因所需反应条件温和，更适合对纺织品进行功能改性。liu等人在羧甲基棉织物上原位生长zif-8纳米晶体以吸收无助剂的酸性染料，并且使用聚甲基氢硅氧烷疏水涂层进一步
3、但是传统轧-烘-焙法对棉织物进行超疏水整理，难以在织物上获得局部图案化的超疏水区域，并且难以对织物进行单面整理；传统棉织物超疏水整理织物采用含氟整理剂，对生态系统和人体健康存在一定威胁；传统轧-烘-焙整理法，对整理剂利用率低，造成原料浪费，并且耐久性较差，而且棉织物原有的缝隙结构容易被改性剂、墨滴填充，造成棉织物透气较差。
4、因此，如何能够在棉织物上灵活的获得局部超疏水图案区域，并且能够保证棉织物超疏水的多重耐久性。最大限度地提高原材料的利用率，节约成本，保证织物良好的透气性，目前相关技术未见报道。因此，成为了功能性纺织品领域技术人员亟需解决的一个难题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够在棉织物上获得局部超疏水图案区域，并且能够保证棉织物超疏水的多重耐久性，最大限度地提高原材料的利用率，节约成本，保证织物良好的透气性的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，包括如下步骤：
3、一、棉织物前处理：
4、(1)、将棉织物用去离子水和乙醇分别清洗两遍并烘干，以去除表面杂质，备用；
5、(2)、将步骤(1)获得的棉织物固定于喷墨打印平台上；
6、二、构建微观粗糙结构：
7、(3)、分别配制浓度为10-30mol/l的取代咪唑类或咪唑酯类水溶液和浓度为0.5-5mol/l的六水合硝酸锌或六水合硝酸钴水溶液，经过水系针式过滤器过滤注射到样品瓶中；
8、(4)、使用喷墨打印设备先打印一定体积的取代咪唑类或咪唑酯类水溶液，再在该体积表面继续打印一定体积的六水合硝酸锌或六水合硝酸钴水溶液，二者体积比为1:1-1:5，室温下放置反应12-24h，制得具有微观粗糙结构表面的棉织物；
9、三、局部超疏水处理：
10、(5)、以乙醇为溶剂配制质量分数为1％-10％的长碳链硅氧烷试剂溶液，备用；
11、(6)、经过有机系针式过滤器过滤注射到样品瓶中，使用喷墨打印设备将其喷墨打印至步骤(4)制得的棉织物表面，施加该溶液与步骤(3)所用取代咪唑类或咪唑酯类水溶液体积比为1:1-4:1；
12、(7)、在100-180℃下焙烘0.5-3h，完成织物表面低表面能改性，得到图案化局部超疏水透气棉织物。
13、上述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，所述步骤(3)中，取代咪唑类或咪唑酯类水溶液的浓度为20mol/l，六水合硝酸锌或六水合硝酸钴水溶液的浓度为1mol/l。
14、上述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，所述步骤(4)中，二者体积比为1:3，室温下放置反应18h。
15、上述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，所述步骤(5)中，长碳链硅氧烷试剂溶液的质量分数为5％。
16、上述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，所述步骤(6)中，施加该溶液与步骤(3)所用取代咪唑类或咪唑酯类水溶液体积比为3:1。
17、上述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，所述步骤(7)中，焙烘温度为120℃，焙烘时间1h。
18、上述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，所述步骤(3)及步骤(6)中所用水系针式过滤器及有机系针式过滤器的直径均为0.22μm。
19、上述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，所述步骤(3)中，所述取代咪唑类水溶液为2-甲基咪唑、2-硝基咪唑、4,5-二氯咪唑、5-氯苯并咪唑、苯并咪唑中的任意一种或多种，咪唑酯类水溶液为5-溴苯并咪唑酸酯、硝基咪唑酸酯、醛甲基咪唑酸酯、氰胺胺咪唑酸酯、二氯咪唑酸酯中的任意一种或多种。
20、上述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，所述步骤(5)中，长碳链硅氧烷试剂溶液为六甲基二硅氮烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷乙醇溶液中的任意一种或多种。。
21、本专利技术基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法的优点是：通过zif金属配合物在织物表面构造粗糙结构，结合hdtms的低表面能化改性，赋予了棉织物超疏水性。利用配位金属离子与纤维素大分子羟基、hdtms水解硅羟基之间的配位键及氢键等作用力，保证了棉织物超疏水的多重耐久性。通过喷墨打印机软件设计图形及按需喷墨打印，可以在棉织物上获得局部超疏水图案区域。该方法喷墨打印特点，使各种改性剂以皮升级墨滴的形式沉积于棉纤维表面原位反应实现超疏水改性，最大限度地提高了原材料的利用率，且由于较低的施加量保留了棉织物原有的缝隙结构，从而保证了织物良好的透气性。本专利技术喷墨打印整理法，可以按需喷墨，极大提高了原料的利用率。
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1.一种基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征是：所述步骤(3)中，取代咪唑类或咪唑酯类水溶液的浓度为20mol/L，六水合硝酸锌或六水合硝酸钴水溶液的浓度为1mol/L。
3.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征是：所述步骤(4)中，二者体积比为1:3，室温下放置反应18h。
4.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征是：所述步骤(5)中，长碳链硅氧烷试剂溶液的质量分数为5％。
5.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征是：所述步骤(6)中，施加该溶液与步骤(3)所用取代咪唑类或咪唑酯类水溶液体积比为3:1。
6.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征是：所述步骤(7)中，焙烘温度为120℃，焙烘时间1h。
...【技术特征摘要】
1.一种基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征是：所述步骤(3)中，取代咪唑类或咪唑酯类水溶液的浓度为20mol/l，六水合硝酸锌或六水合硝酸钴水溶液的浓度为1mol/l。
3.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征是：所述步骤(4)中，二者体积比为1:3，室温下放置反应18h。
4.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征是：所述步骤(5)中，长碳链硅氧烷试剂溶液的质量分数为5％。
5.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超疏水透气棉织物的制备方法，其特征是：所述步骤(6)中，施加该溶液与步骤(3)所用取代咪唑类或咪唑酯类水溶液体积比为3:1。
6.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术的图案化局部超...
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