專(zhuān)利名稱(chēng)：一種超疏水織物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超疏水織物及其制備方法。
背景技術(shù)：
超疏水是指表面上水的表觀接觸角大于150°的一種特殊表面現(xiàn)象。近年來(lái),超疏水表面在自清潔材料、建筑材料、微流體裝置、醫(yī)學(xué)用品及生物材料方面具有廣泛的應(yīng)用前景。自然界中的例子有荷葉等許多植物葉表面、動(dòng)物羽毛、水黽腿、蝴蝶翅膀等昆蟲(chóng)表面，水滴在這些表面上可以自由滾動(dòng)，并將附著表面的灰塵等污染物帶走，從而使表面保持清潔。若這種具有自清潔性的材料應(yīng)用在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，其意義將是非常重大的?？椢镎硎琴x予織物以特殊性能的化學(xué)和物理加工過(guò)程，按照功能分類(lèi)可分為阻燃、拒水拒油(即疏水疏油)、抗紫外、抗菌防臭、耐久壓燙、加香整理等?？椢锏某杷砑蠢檬杷镔|(zhì)蠟、有機(jī)硅、有機(jī)氟化合物處理織物，降低其表面能，賦予其超疏水的性質(zhì)。目前制備超疏水織物的現(xiàn)有技術(shù)已很多，但都存在制備過(guò)程繁瑣、添加納米顆粒/聚合物以及工藝復(fù)雜不易工業(yè)生產(chǎn)。因此，需要提供一種簡(jiǎn)單快速制備超疏水織物的整理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具 備網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的超疏水織物及其制備方法，本發(fā)明提供的超疏水織物可用于制備防血液滲透材料或止血材料。本發(fā)明所提供的一種超疏水織物的制備方法，包括如下步驟將蠟溶解在有機(jī)溶劑中得到溶液；將織物浸潰在所述溶液中；然后將所述織物從所述溶液中取出，經(jīng)干燥即得所述超疏水織物。上述的制備方法中，所述蠟可選自石蠟、液體石蠟、微晶石蠟、石油蠟、蜂蠟、鯨蠟、川臘、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、氯化石蠟、乳化蠟、小燭樹(shù)蠟、卡那巴蠟和日本蠟中至少一種。上述的制備方法中，所述有機(jī)溶劑為蠟的良溶劑，具體可為乙醚、正庚烷、正己烷、環(huán)己烷、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯和二甲苯中至少一種。上述的制備方法中，所述溶液中，所述蠟與所述有機(jī)溶劑的質(zhì)量份數(shù)比可為廣20 100，具體可為(I 12) 100,1 70,1 :50、1 :25、1 :20、1 10 或1:9。上述的制備方法中，所述織物由棉纖維、麻纖維、粘膠纖維、纖維素、再生纖維和合成纖維中至少一種織造而成，具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，其尺寸為2(Γ200目，具體可為2(Γ150目、50 100目、20目、50目、80目、100目、150目或200目。上述的制備方法中，所述浸潰的時(shí)間可為lmirT24h，具體可為lmirTlh、5min 30min、lmin、5min、10min、30min、Ih 或 24h。上述的制備方法中，所述干燥可采用熱風(fēng)干燥或自然干燥的方式，具體可在室溫條件下進(jìn)行。本發(fā)明還進(jìn)一步提供了由上述方法制備得到的具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的超疏水織物。由于通過(guò)蠟對(duì)織物的浸潰改性，因此，本發(fā)明制備的超疏水織物具有超疏血液的性質(zhì)，可用于制備防血液滲透材料或止血材料。本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明提供的直接浸潰法，方法簡(jiǎn)單，制備過(guò)程快捷，易于操作。2、通過(guò)直接浸潰法對(duì)任意具備網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的織物進(jìn)行超疏水(血液)改性，由于超疏水(血液)性質(zhì)，血液在出血位置的界面處形成凸液面，產(chǎn)生一定的附加壓力，使血液不易流淌出來(lái)，因此可用于制備止血材料或防血滲透材料。3、本發(fā)明的方法中所采用的蠟是天然產(chǎn)物，無(wú)毒、產(chǎn)量豐富，廉價(jià)易得、具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)。


圖1為未改性織物和實(shí)施例1制備的超疏水織物的掃描電鏡圖。圖2為未改性織物和實(shí)施例1制備的超疏水織物對(duì)血液的單位吸收量隨時(shí)間變化的曲線。圖3為實(shí)施例2制備的超疏水織物對(duì)水及血液的接觸角照片。圖4為血液在實(shí)施例2制備的超疏水織物與未改性織物表面上的照片。圖5為未改性織物和實(shí)施例2制備的超疏水織物對(duì)血液的單位吸收量隨時(shí)間變化的曲線。圖6為未改性織物和實(shí)施例3制備的超疏水織物對(duì)血液的單位吸收量隨時(shí)間變化的曲線。圖7為未改性織物和實(shí)施例4制備的超疏水織物對(duì)血液的單位吸收量隨時(shí)間變化的曲線。圖8為未改性織物和實(shí)施例5制備的超疏水織物對(duì)血液的單位吸收量隨時(shí)間變化的曲線。圖9為未改性織物和實(shí)施例6制備的超疏水織物對(duì)血液的單位吸收量隨時(shí)間變化的曲線。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。實(shí)施例1、制備具備網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的超疏水織物將O. 5g石蠟溶解在36mL正庚烷中得到溶液，該溶液中，石蠟與正庚烷的質(zhì)量比為1:50，將一塊網(wǎng)孔尺寸為100目的棉織物浸潰于溶液中；保持浸潰24h后取出，利用熱風(fēng)快速干燥，得到具有超疏水(血液)性質(zhì)的織物。該實(shí)施例制備的超疏水織物以及所用的未經(jīng)改性的原料織物的掃描電鏡圖如圖1所示，由該圖可得知，改性后的織物纖維表面被蠟包裹，降低了織物的表面自由能，另一方面，由于織物本身具有經(jīng)線緯線交織而成的粗糙結(jié)構(gòu)，從而使織物具有超疏水性。測(cè)定本實(shí)施例制備的超疏水織物對(duì)血液的吸附能力取超疏水織物(棉織物)，稱(chēng)量其初始重量，隨后將其浸泡在血液中，每隔5分鐘取出后再測(cè)定其重量變化，得到增加的重量，增加的重量與初始重量的比值作為單位重量吸收的血液量，即單位增重，即得到浸泡時(shí)間與單位增重之間的變化曲線，如圖2所示。由圖2可知，經(jīng)超疏水改性的織物與未改性織物相比，在一定時(shí)間內(nèi)其單位重量對(duì)血液的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者，具有明顯的疏血液能力，可應(yīng)用于防血液滲透材料。實(shí)施例2、制備具備網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的超疏水織物將2. 5g石蠟溶解在35mL正己烷中得到溶液，該溶液中，石蠟與正己烷的質(zhì)量比為1:9，將一塊網(wǎng)孔尺寸為200目的棉織物浸泡于該溶液中，保持IOmin后取出，利用熱風(fēng)快速干燥，得到具有超疏水(血液)性質(zhì)的織物。該實(shí)施例制備的超疏水織物對(duì)水以及血液的靜態(tài)接觸角照片如圖3所示，其中，左圖是對(duì)水的靜態(tài)接觸角，右圖是對(duì)血液的靜態(tài)接觸角。血液在該實(shí)施例制備的織物與未改性織物表面上的照片如圖4所示，由圖3和圖4可得知，經(jīng)超疏水改性的織物對(duì)水的接觸角為155°，對(duì)血液的接觸角為151°，具有明顯的超疏水和超疏血液的特性。同時(shí)從宏觀角度上對(duì)比了改性前后血液在織物表面的浸潤(rùn)情況，由圖4所示，由于表面張力存在，血液在超疏水織物表面成球形，而在未改性織物表面，由于其本身為親水材料，易吸收血液，因此血液在其表面迅速鋪展。測(cè)定本實(shí)施例制備的超疏水織物對(duì)血液的吸附能力，測(cè)定方法同實(shí)施例1中，得到織物在血液中的單位增重隨浸泡時(shí)間的變化曲線如圖5所示。由圖5可知，經(jīng)超疏水改性的織物與未改性織物相比，在一定時(shí)間內(nèi)其單位重量對(duì)血液的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者，具有明顯的疏血液能力，可應(yīng)用于防血液滲透材料。實(shí)施例3、制備具備網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的超疏水織物將O. 35g石蠟溶解在32mL環(huán)己烷中得到溶液，該溶液中，石蠟與環(huán)己烷的質(zhì)量比為1:70，將一塊網(wǎng)孔尺寸為50目的棉麻織物浸泡于溶液中，保持Imin后取出，利用自然干燥，得到具有超疏水(血液)性質(zhì)的織物。測(cè)定本實(shí)施例制備的超疏水織物對(duì)血液的吸附能力，測(cè)定方法同實(shí)施例1中，得到織物在血液中的單位增重隨浸泡時(shí)間的變化曲線如圖6所示。由圖6可知，經(jīng)超疏水改性的織物與未改性織物相比，在一定時(shí)間內(nèi)其單位重量對(duì)血液的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者，具有明顯的疏血液能力，可應(yīng)用于防血液滲透材料。實(shí)施例4、制備具備網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的超疏水織物將Ig微晶石蠟溶解在29mL 二甲苯中得到溶液，該溶液中，微晶石蠟與二甲苯的質(zhì)量比為1:25，將一塊網(wǎng)孔尺寸為20目的PET織物浸泡于該溶液中，保持Ih后取出，利用自然干燥，得到具有超疏水(血液)性質(zhì)的織物。測(cè)定本實(shí)施例制備的超疏水織物對(duì)血液的吸附能力，測(cè)定方法同實(shí)施例1中，得到織物在血液中的單位增重隨浸泡時(shí)間的變化曲線如圖7所示。由圖7可知，經(jīng)超疏水改性的織物與未改性織物相比，在一定時(shí)間內(nèi)其單位重量對(duì)血液的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者，具有明顯的疏血液能力，可應(yīng)用于防血液滲透材料。實(shí)施例5、制備具備網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的超疏水織物將2. 5g蜂蠟溶解在35mL乙醚中得到溶液，該溶液中，蜂蠟與乙醚的質(zhì)量比為1:10，將一塊網(wǎng)孔尺寸為150目的纖維素織物浸泡于該溶液中，保持30min后取出，利用自然干燥，得到具有超疏水(血液)性質(zhì)的織物。測(cè)定本實(shí)施例制備的超疏水織物對(duì)血液的吸附能力，測(cè)定方法同實(shí)施例1中，得到織物在血液中的單位增重隨浸泡時(shí)間的變化曲線如圖8所示。由圖8可知，經(jīng)超疏水改性的織物與未改性織物相比，在一定時(shí)間內(nèi)其單位重量對(duì)血液的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者，具有明顯的疏血液能力，可應(yīng)用于防血液滲透材料。實(shí)施例6、制備具備網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的超疏水織物將7. 4g小燭樹(shù)蠟溶解在IOOmL氯仿中得到溶液，該溶液中，小燭樹(shù)蠟與氯仿的質(zhì)量比為1:20，將一塊網(wǎng)孔尺寸為80目的再生纖維素織物浸泡于該溶液中，保持5min后取出，利用自然干燥，得到具有超疏水(血液)性質(zhì)的織物。測(cè)定本實(shí)施例制備的超疏水織物對(duì)血液的吸附能力，測(cè)定方法同實(shí)施例1中，得到織物在血液中的單位增重隨浸泡時(shí)間的變化曲線如圖9所示。由圖9可知，經(jīng)超疏水改性的織物與未改性織物相比，在一定時(shí)間內(nèi)其單位重量對(duì)血液的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者，具有明顯的疏血液能力，可應(yīng)用于防血液滲透材料。
權(quán)利要求
1.一種超疏水織物的制備方法，包括如下步驟 將蠟溶解在有機(jī)溶劑中得到溶液；將織物浸潰在所述溶液中；然后將所述織物從所述溶液中取出，經(jīng)干燥即得所述超疏水織物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述蠟選自石蠟、液體石蠟、微晶石蠟、石油蠟、蜂蠟、鯨蠟、川臘、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、氯化石蠟、乳化蠟、小燭樹(shù)蠟、卡那巴蠟和日本蠟中至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為乙醚、正庚烷、正己烷、環(huán)己烷、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯和二甲苯中至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述溶液中，所述蠟與所述有機(jī)溶劑的質(zhì)量份數(shù)比為廣20 :100。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述織物由棉纖維、麻纖維、粘膠纖維、纖維素、再生纖維和合成纖維中至少一種織造而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述織物具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，其尺寸為20 200目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述浸潰的時(shí)間為Imin 24h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述干燥采用熱風(fēng)干燥或自然干燥的方式。
9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述方法制備的超疏水織物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超疏水織物及其制備方法。該制備方法包括如下步驟將蠟溶解在有機(jī)溶劑中得到溶液；將織物浸漬在所述溶液中；然后將所述織物從所述溶液中取出，經(jīng)干燥即得所述超疏水織物。通過(guò)直接浸漬法對(duì)任意具備網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的織物進(jìn)行超疏水(血液)改性，由于超疏水(血液)性質(zhì)，血液在出血位置的界面處形成凸液面，產(chǎn)生一定的附加壓力，使血液不易流淌出來(lái)，因此可用于制備止血材料或防血滲透材料。
文檔編號(hào)D06M101/32GK103061116SQ20131002750
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者斯芳芳, 張小莉, 趙寧, 徐堅(jiān), 費(fèi)昌沛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所