更新時間: 2020-09-25
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超疏水表麵通常是指材料與水的接觸角超過150°的表麵
，對水有極大的排斥力
，在自清潔
、防結冰
、抗腐蝕等方麵具有廣闊的應用前景
。超疏水紡織品具有優異的防水
、防汙染
、自清潔
、耐久性等特性
，被廣泛應用於防護服
、鞋
、帳篷
、睡袋等方麵
。
目前
，製備超疏水紡織品主要有 2 類方法
：一是模擬“荷葉原理”在表麵構築微納粗糙結構
；二是利用低表麵能物質進行拒水整理
，降低織物的臨界表麵張力
，達到疏水目的
。低表麵能化合物中
，氟碳化合物具有非常優異的疏水性
，但氟碳化合物具有一定的生物累積性, 危害生態環境, 且價格昂貴
。依據Wenzel 和 Cassie 理論
，具有微納米結構的粗糙表麵可實現表觀接觸角的增大
，從而有利於材料表麵疏水性的提高
，因此
，通過在材料表麵引入價廉的無機納米材料
，使織物表麵的表觀結構尺寸達到微納米級
、粗糙化是提高織物疏水性的有效途徑之一
。
納米 SiO2 是目前在構建超疏水表麵微納米粗糙結構方麵應用較多的無機材料
，采用納米 SiO2 對織物進行疏水整理也是近年來的研究熱點
。
經過矽溶膠整理的織物表麵有明顯的顆粒凸起
，納米 SiO2 球型顆粒明顯
，納米 SiO2 顆粒附著於棉織物表麵
、包覆在纖維表麵
，可以顯著提升棉織物表麵粗糙度
。依據 Cassie 模型
，當微納結構化粗糙表麵的結構尺度小於表麵液滴的尺度
，表觀上的液固接觸麵由固體和氣體共同組成
，固體的麵積越小
，粗糙表麵的表觀接觸角越大
，因此
，微納化的 SiO2 顆粒在織物表麵的分布使得液滴可接觸的固體麵積比未整理織物表麵小
，從而提高了棉織物疏水效果
。SiO2負載滌綸織物表麵也存在大量的SiO2顆粒
，使滌綸織物表麵粗糙度提升
，且矽溶膠在滌綸纖維之間形成了氣孔形態
，更有利於織物疏水性的提高
。
將納米 SiO2 整理到織物上的過程受諸多因素的影響
，過程因素的良好控製是實現應用價廉的矽溶膠和簡單可行的工藝對織物進行超疏水整理的重要途徑
。整理後棉織物物理性能較好
。棉織物經疏水整理後經向和緯向斷裂強力略有上升
，可能是因為矽溶膠在織物表麵成膜
，對纖維有加固作用
，同時處理過程中織物在經緯向上都發生收縮
，導致單位截麵上承受拉伸作用的纖維數量增加
。透氣性有一定程度下降
，主要是因為納米 SiO2 顆粒不僅沉積在纖維表麵
，也填補了纖維之間的空隙
，從而影響織物的透氣性
。此外
，疏水整理後織物白度值略有上升
，這是由於SiO2 固體為白色
。
