CN103061116A - 一种超疏水织物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超疏水织物及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：将蜡溶解在有机溶剂中得到溶液；将织物浸渍在所述溶液中；然后将所述织物从所述溶液中取出，经干燥即得所述超疏水织物。通过直接浸渍法对任意具备网孔结构的织物进行超疏水（血液）改性，由于超疏水（血液）性质，血液在出血位置的界面处形成凸液面，产生一定的附加压力，使血液不易流淌出来，因此可用于制备止血材料或防血渗透材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种超疏水织物及其制备方法。
背景技术
超疏水是指表面上水的表观接触角大于150°的一种特殊表面现象。近年来，超疏水表面在自清洁材料、建筑材料、微流体装置、医学用品及生物材料方面具有广泛的应用前景。自然界中的例子有荷叶等许多植物叶表面、动物羽毛、水黾腿、蝴蝶翅膀等昆虫表面，水滴在这些表面上可以自由滚动，并将附着表面的灰尘等污染物带走，从而使表面保持清洁。若这种具有自清洁性的材料应用在日常生活和工业生产中，其意义将是非常重大的。
织物整理是赋予织物以特殊性能的化学和物理加工过程，按照功能分类可分为：阻燃、拒水拒油（即疏水疏油）、抗紫外、抗菌防臭、耐久压烫、加香整理等。织物的超疏水整理即利用疏水物质蜡、有机硅、有机氟化合物处理织物，降低其表面能，赋予其超疏水的性质。目前制备超疏水织物的现有技术已很多，但都存在制备过程繁琐、添加纳米颗粒/聚合物以及工艺复杂不易工业生产。因此，需要提供一种简单快速制备超疏水织物的整理方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种具备网孔结构的超疏水织物及其制备方法，本发明提供的超疏水织物可用于制备防血液渗透材料或止血材料。
本发明所提供的一种超疏水织物的制备方法，包括如下步骤：
将蜡溶解在有机溶剂中得到溶液；将织物浸渍在所述溶液中；然后将所述织物从所述溶液中取出，经干燥即得所述超疏水织物。
上述的制备方法中，所述蜡可选自石蜡、液体石蜡、微晶石蜡、石油蜡、蜂蜡、鲸蜡、川蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氯化石蜡、乳化蜡、小烛树蜡、卡那巴蜡和日本蜡中至少一种。
上述的制备方法中，所述有机溶剂为蜡的良溶剂，具体可为乙醚、正庚烷、正己烷、环己烷、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯和二甲苯中至少一种。
上述的制备方法中，所述溶液中，所述蜡与所述有机溶剂的质量份数比可为1~20：100，具体可为（1~12）：100、1：70、1：50、1：25、1：20、1：10或1：9。
上述的制备方法中，所述织物由棉纤维、麻纤维、粘胶纤维、纤维素、再生纤维和合成纤维中至少一种织造而成，具有网孔结构，其尺寸为20~200目，具体可为20~150目、50~100目、20目、50目、80目、100目、150目或200目。
上述的制备方法中，所述浸渍的时间可为1min~24h，具体可为1min~1h、5min~30min、1min、5min、10min、30min、1h或24h。
上述的制备方法中，所述干燥可采用热风干燥或自然干燥的方式，具体可在室温条件下进行。
本发明还进一步提供了由上述方法制备得到的具有网孔结构的超疏水织物。
由于通过蜡对织物的浸渍改性，因此，本发明制备的超疏水织物具有超疏血液的性质，可用于制备防血液渗透材料或止血材料。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的直接浸渍法，方法简单，制备过程快捷，易于操作。
2、通过直接浸渍法对任意具备网孔结构的织物进行超疏水（血液）改性，由于超疏水（血液）性质，血液在出血位置的界面处形成凸液面，产生一定的附加压力，使血液不易流淌出来，因此可用于制备止血材料或防血渗透材料。
3、本发明的方法中所采用的蜡是天然产物，无毒、产量丰富，廉价易得、具有绿色环保的特点。
附图说明
图1为未改性织物和实施例1制备的超疏水织物的扫描电镜图。
图2为未改性织物和实施例1制备的超疏水织物对血液的单位吸收量随时间变化的曲线。
图3为实施例2制备的超疏水织物对水及血液的接触角照片。
图4为血液在实施例2制备的超疏水织物与未改性织物表面上的照片。
图5为未改性织物和实施例2制备的超疏水织物对血液的单位吸收量随时间变化的曲线。
图6为未改性织物和实施例3制备的超疏水织物对血液的单位吸收量随时间变化的曲线。
图7为未改性织物和实施例4制备的超疏水织物对血液的单位吸收量随时间变化的曲线。
图8为未改性织物和实施例5制备的超疏水织物对血液的单位吸收量随时间变化的曲线。
图9为未改性织物和实施例6制备的超疏水织物对血液的单位吸收量随时间变化的曲线。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、制备具备网孔结构的超疏水织物
将0.5g石蜡溶解在36mL正庚烷中得到溶液，该溶液中，石蜡与正庚烷的质量比为1：50，将一块网孔尺寸为100目的棉织物浸渍于溶液中；保持浸渍24h后取出，利用热风快速干燥，得到具有超疏水（血液）性质的织物。
该实施例制备的超疏水织物以及所用的未经改性的原料织物的扫描电镜图如图1所示，由该图可得知，改性后的织物纤维表面被蜡包裹，降低了织物的表面自由能，另一方面，由于织物本身具有经线纬线交织而成的粗糙结构，从而使织物具有超疏水性。
测定本实施例制备的超疏水织物对血液的吸附能力：取超疏水织物（棉织物），称量其初始重量，随后将其浸泡在血液中，每隔5分钟取出后再测定其重量变化，得到增加的重量，增加的重量与初始重量的比值作为单位重量吸收的血液量，即单位增重，即得到浸泡时间与单位增重之间的变化曲线，如图2所示。
由图2可知，经超疏水改性的织物与未改性织物相比，在一定时间内其单位重量对血液的吸附量远远小于后者，具有明显的疏血液能力，可应用于防血液渗透材料。
实施例2、制备具备网孔结构的超疏水织物
将2.5g石蜡溶解在35mL正己烷中得到溶液，该溶液中，石蜡与正己烷的质量比为1：9，将一块网孔尺寸为200目的棉织物浸泡于该溶液中，保持10min后取出，利用热风快速干燥，得到具有超疏水（血液）性质的织物。
该实施例制备的超疏水织物对水以及血液的静态接触角照片如图3所示，其中，左图是对水的静态接触角，右图是对血液的静态接触角。
血液在该实施例制备的织物与未改性织物表面上的照片如图4所示，由图3和图4可得知，经超疏水改性的织物对水的接触角为155°，对血液的接触角为151°，具有明显的超疏水和超疏血液的特性。同时从宏观角度上对比了改性前后血液在织物表面的浸润情况，由图4所示，由于表面张力存在，血液在超疏水织物表面成球形，而在未改性织物表面，由于其本身为亲水材料，易吸收血液，因此血液在其表面迅速铺展。
测定本实施例制备的超疏水织物对血液的吸附能力，测定方法同实施例1中，得到织物在血液中的单位增重随浸泡时间的变化曲线如图5所示。由图5可知，经超疏水改性的织物与未改性织物相比，在一定时间内其单位重量对血液的吸附量远远小于后者，具有明显的疏血液能力，可应用于防血液渗透材料。
实施例3、制备具备网孔结构的超疏水织物
将0.35g石蜡溶解在32mL环己烷中得到溶液，该溶液中，石蜡与环己烷的质量比为1：70，将一块网孔尺寸为50目的棉麻织物浸泡于溶液中，保持1min后取出，利用自然干燥，得到具有超疏水（血液）性质的织物。
测定本实施例制备的超疏水织物对血液的吸附能力，测定方法同实施例1中，得到织物在血液中的单位增重随浸泡时间的变化曲线如图6所示。由图6可知，经超疏水改性的织物与未改性织物相比，在一定时间内其单位重量对血液的吸附量远远小于后者，具有明显的疏血液能力，可应用于防血液渗透材料。
实施例4、制备具备网孔结构的超疏水织物
将1g微晶石蜡溶解在29mL二甲苯中得到溶液，该溶液中，微晶石蜡与二甲苯的质量比为1：25，将一块网孔尺寸为20目的PET织物浸泡于该溶液中，保持1h后取出，利用自然干燥，得到具有超疏水（血液）性质的织物。
测定本实施例制备的超疏水织物对血液的吸附能力，测定方法同实施例1中，得到织物在血液中的单位增重随浸泡时间的变化曲线如图7所示。由图7可知，经超疏水改性的织物与未改性织物相比，在一定时间内其单位重量对血液的吸附量远远小于后者，具有明显的疏血液能力，可应用于防血液渗透材料。
实施例5、制备具备网孔结构的超疏水织物
将2.5g蜂蜡溶解在35mL乙醚中得到溶液，该溶液中，蜂蜡与乙醚的质量比为1：10，将一块网孔尺寸为150目的纤维素织物浸泡于该溶液中，保持30min后取出，利用自然干燥，得到具有超疏水（血液）性质的织物。
测定本实施例制备的超疏水织物对血液的吸附能力，测定方法同实施例1中，得到织物在血液中的单位增重随浸泡时间的变化曲线如图8所示。由图8可知，经超疏水改性的织物与未改性织物相比，在一定时间内其单位重量对血液的吸附量远远小于后者，具有明显的疏血液能力，可应用于防血液渗透材料。
实施例6、制备具备网孔结构的超疏水织物
将7.4g小烛树蜡溶解在100mL氯仿中得到溶液，该溶液中，小烛树蜡与氯仿的质量比为1：20，将一块网孔尺寸为80目的再生纤维素织物浸泡于该溶液中，保持5min后取出，利用自然干燥，得到具有超疏水（血液）性质的织物。
测定本实施例制备的超疏水织物对血液的吸附能力，测定方法同实施例1中，得到织物在血液中的单位增重随浸泡时间的变化曲线如图9所示。由图9可知，经超疏水改性的织物与未改性织物相比，在一定时间内其单位重量对血液的吸附量远远小于后者，具有明显的疏血液能力，可应用于防血液渗透材料。
Claims (9)
1.一种超疏水织物的制备方法，包括如下步骤：
将蜡溶解在有机溶剂中得到溶液；将织物浸渍在所述溶液中；然后将所述织物从所述溶液中取出，经干燥即得所述超疏水织物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述蜡选自石蜡、液体石蜡、微晶石蜡、石油蜡、蜂蜡、鲸蜡、川蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氯化石蜡、乳化蜡、小烛树蜡、卡那巴蜡和日本蜡中至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙醚、正庚烷、正己烷、环己烷、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯和二甲苯中至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述溶液中，所述蜡与所述有机溶剂的质量份数比为1~20：100。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述织物由棉纤维、麻纤维、粘胶纤维、纤维素、再生纤维和合成纤维中至少一种织造而成。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述织物具有网孔结构，其尺寸为20~200目。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述浸渍的时间为1min~24h。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述干燥采用热风干燥或自然干燥的方式。
9.权利要求1-8中任一项所述方法制备的超疏水织物。
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