專利名稱：一種在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法
一種在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)、化工領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種在紡織面料上制備超疏
水納米結(jié)構(gòu)的方法。背景技術(shù)：
自從荷葉表面的多級微/納米結(jié)構(gòu)與其表面超疏水和自清潔性能的關(guān)系被發(fā)現(xiàn)以來，人造超疏水表面已經(jīng)引起人們廣泛的興趣。迄今，在紡織面料上主要采用有機硅和含氟化合物等低表面能物質(zhì)的超疏水改性方法，然而這些方法要么制備條件苛刻、需要昂貴的原料，要么使用了對環(huán)境或皮呋有潛在的危險的物質(zhì)(如有機氟化物)，這大大限制了這種超疏水技術(shù)的實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于Zn0納米棒的紡織面料的超疏水改性方法。
本發(fā)明在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法，其具體步驟如下
1)將氫氧化鋰、鋅鹽和無水乙醇混合，然后通過90 IO(TC的水浴加熱制備Zn0納米顆粒溶膠； 2)將經(jīng)過清洗的紡織面料在步驟1)的溶膠中于60 8(TC浸泡2 3小時，通過提拉成膜的方式在紡織面料表面上涂覆一層Zn0凝膠，再通過60 IO(TC的干燥則可在紡織面料表面上形成一層Zn0納米顆粒膜； 3)將第二步中制得的涂覆有Zn0納米顆粒的紡織面料浸泡在由鋅鹽和六次甲基四胺以等摩爾比混合的水溶液中，并在80 IO(TC的溫度下反應(yīng)2 3小時，則在紡織面料表面形成一層由氧化鋅納米棒陣列構(gòu)成的超疏水納米結(jié)構(gòu)，所得樣品干燥后對水的靜態(tài)接觸角大于150° 、滾動角小于10。，具有超疏水和防水性能。 上述步驟l)的氫氧化鋰、鋅鹽和無水乙醇按照摩爾比1 : 2-3 : 20-40混合。
上述步驟2)將紡織面料浸在步驟1)的溶膠中于60 8(TC浸泡2 3小時，并在紡織面料表面上涂覆一層ZnO凝膠，再通過60 IO(TC的干燥則可在紡織面料表面上形成一層ZnO納米顆粒膜。 上述步驟2)和步驟3)中所說的鋅鹽為硝酸鋅、硫酸鋅、醋酸鋅或氯化鋅。
上述步驟3)中所說的鋅鹽濃度在0. 1 0. 5mol/L之間。 本發(fā)明的工作原理首先通過溶膠_凝膠方法在紡織面料表面上涂覆一層Zn0凝膠膜，然后通過低溫干燥凝膠膜獲得ZnO納米顆粒膜，最后再在由硝酸鋅和六次甲級四胺組成的溶液中生長出氧化鋅納米棒陣列膜，所生長的氧化鋅納米棒膜陣列結(jié)構(gòu)可以使紡織面料表面吸附空氣并形成穩(wěn)定的束縛空氣層，從而可以大大地降低水滴與固體表面的有效接觸，從而使紡織面料表面具有象荷葉一樣的超疏水功能。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果 (1)本發(fā)明所提供的基于在紡織面料表面生長一層氧化鋅納米棒的超疏水改性方法，工藝過程簡單、成本低、環(huán)境友好； (2)本發(fā)明提供的超疏水改性工藝可以在9(TC以下完成，這不僅適合于紡織面料的超疏水改性，在其它不耐熱材料(如皮革、木制品、塑料)的超疏水改性方面也有推廣價


圖1是在紡織面料表面生長一層氧化鋅納米棒的掃描電鏡照片放大倍數(shù)按a、b、c依次增大，d為截面圖，圖c中右上方的插圖顯示的是Zn0納米棒的頂端；
圖2是水滴在經(jīng)氧化鋅納米棒超疏水改性后的紡織面料上的形貌照片。
具體實施方式
實施例1 將氫氧化鋰、硝酸鋅和無水乙醇按照摩爾比1 : 2. 5 : 30的比例于8(TC的水浴加熱下混合，再依次經(jīng)過超聲、抽濾得ZnO透明溶膠。將經(jīng)過水和乙醇超聲清洗的紡織面料浸泡在溫度約為7(TC的上述溶膠中2小時，然后通過提拉成膜的方式在紡織面料表面上涂覆一層ZnO凝膠，再通過80°C的干燥則可在紡織面料表面上形成一層ZnO納米顆粒膜。將制得的涂覆有ZnO納米顆粒的紡織面料浸泡在濃度均為0. 025mol/L的硝酸鋅和六次甲基四胺溶液中并在9(TC水浴溫度下反應(yīng)2小時，生長出ZnO納米棒陣列膜，所得樣品經(jīng)去離子水清洗和真空干燥后，對水的靜態(tài)接觸角為157° 、滾動角為6。。
權(quán)利要求
一種在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，該方法具體步驟如下1)將氫氧化鋰、鋅鹽和無水乙醇混合，然后通過90～100℃的水浴加熱制備ZnO納米顆粒溶膠；2)將經(jīng)過清洗的紡織面料在步驟1)的溶膠中于60～80℃浸泡2～3小時，通過提拉成膜的方式在紡織面料表面上涂覆一層ZnO凝膠，再通過60～100℃的干燥則可在紡織面料表面上形成一層ZnO納米顆粒膜；3)將第二步中制得的涂覆有ZnO納米顆粒的紡織面料浸泡在由鋅鹽和六次甲基四胺以等摩爾比混合的水溶液中，并在80～100℃的溫度下反應(yīng)2～3小時，則在紡織面料表面形成一層由氧化鋅納米棒陣列構(gòu)成的超疏水納米結(jié)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，步驟l)的氫氧化鋰、鋅鹽和無水乙醇按照摩爾比1 : 2-3 : 20-40混合。
3. 如權(quán)利要求1所述的在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，步驟2)將紡織面料在步驟l)的溶膠中于60 8(TC浸泡2 3小時，并在紡織面料表面上涂覆一層ZnO凝膠，再通過60 IO(TC的干燥則可在紡織面料表面上形成一層ZnO納米顆粒膜。
4. 如權(quán)利要求1所述的在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，步驟3)將步驟2)所制得的涂覆有ZnO納米顆粒的紡織面料浸泡在由鋅鹽和六次甲基四胺以等摩爾比混合的水溶液中，并在80 IO(TC的溫度下反應(yīng)2 3小時。
5. 如權(quán)利要求1所述的在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，步驟2)和步驟3)中所說的鋅鹽為硝酸鋅、硫酸鋅、醋酸鋅或氯化鋅。
6. 如權(quán)利要求1所述的在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，步驟3)中所說的鋅鹽濃度在0. 1 0. 5mol/L之間。
全文摘要
本發(fā)明在紡織面料上生長氧化鋅超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法，屬于化學(xué)、化工領(lǐng)域，特別是在紡織面料上制備超疏水納米結(jié)構(gòu)的方法。其步驟如下將氫氧化鋰、鋅鹽和無水乙醇混合，然后通過90～100℃的水浴加熱制備ZnO納米顆粒溶膠；將紡織面料在步驟1)的溶膠中于60～80℃浸泡2～3小時，通過提拉成膜的方式在紡織面料表面上涂覆一層ZnO凝膠，再通過60～100℃的干燥則可在紡織面料表面上形成一層ZnO納米顆粒膜；將第二步中制得的涂覆有ZnO納米顆粒的紡織面料浸泡在由鋅鹽和六次甲基四胺以等摩爾比混合的水溶液中，并在80～100℃的溫度下反應(yīng)2～3小時。本發(fā)明方法工藝過程簡單、成本低、環(huán)境友好，操作溫度低于100℃，特別適合于包括紡織面料等不耐熱材料的表面改性。
文檔編號D06M11/44GK101748596SQ20091024497
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者張 煥, 段月琴, 袁志好, 齊高璨 申請人:天津理工大學(xué)