CN106192420B - ZnO纳米材料织物的生产方法及ZnO纳米材料织物 - Google Patents
ZnO纳米材料织物的生产方法及ZnO纳米材料织物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106192420B CN106192420B CN201610576951.2A CN201610576951A CN106192420B CN 106192420 B CN106192420 B CN 106192420B CN 201610576951 A CN201610576951 A CN 201610576951A CN 106192420 B CN106192420 B CN 106192420B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fabric
- solution
- zno
- pdms
- nano material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims abstract description 47
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims abstract description 47
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims abstract description 47
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 43
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 32
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 claims abstract description 3
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims abstract description 3
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical class C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 11
- 235000013904 zinc acetate Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 7
- DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L zinc acetate Chemical class [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 claims description 6
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 claims description 6
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 claims description 6
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 claims description 6
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 19
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 4
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- SJRXVLUZMMDCNG-UHFFFAOYSA-N Gossypin Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1=C(O)C=C(O)C2=C1OC(C=1C=C(O)C(O)=CC=1)=C(O)C2=O SJRXVLUZMMDCNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- SJRXVLUZMMDCNG-KKPQBLLMSA-N gossypin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C(O)C=C(O)C2=C1OC(C=1C=C(O)C(O)=CC=1)=C(O)C2=O SJRXVLUZMMDCNG-KKPQBLLMSA-N 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/643—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/44—Oxides or hydroxides of elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table; Zincates; Cadmates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
本发明公开了ZnO纳米材料织物的生产方法及ZnO纳米材料织物，包括以下步骤：(1)将织物浸泡在PDMS溶液中，然后取出烘干；(2)将醋酸锌和维生素C溶解在水中并搅拌均匀，制成第一溶液，接着向第一溶液中加入氢氧化钠的水溶液，形成第二溶液，将步骤(1)的织物放入第二溶液内进行反应，然后取出清洗并烘干，制得具有纳米ZnO层的织物；(3)将所述具有纳米ZnO颗粒层的织物再浸泡在PDMS溶液中，然后取出烘干。本发明操作简便，制备的纳米ZnO颗粒层耐久性好，解决了许多传统方法制备工序复杂，耗时长，稳定性，机械性能差等问题。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及ZnO纳米材料织物的生产方法及ZnO纳米材料织物。
背景技术
紫外线(简称UV)按辐射波长可分为长波紫外线UVA(320～400nm)、中波紫外线UVB(280～320nm)和短波紫外线UVC(200～280nm)，其中，容易对人体造成伤害的紫外线波长段为290～400nm。如果紫外光线在织物上吸收率和反射率越高，那么紫外线透过率越低，产品的防护性能越好。目前纺织品紫外线防护的机理主要来源于纤维织物本身对紫外线的吸收屏蔽作用，或利用屏蔽剂对紫外线进行吸收和反射。利用屏蔽剂的处理可获得优良的抗紫外线性能，主要的处理方法有2种：一是在纤维成形时加入无机或有机屏蔽剂，制作成抗紫外线纤维；二是选用紫外线屏蔽剂将织物经浸轧或涂层整理赋予织物抗紫外线功能。然而前者的处理技术要求高、成本大，多以聚酯和聚丙烯为基材，难以应用于天然纤维，且在混纺时效果难以控制；后者的产品功能耐洗涤程度差，织物风格受到影响，均不大适合用于以轻薄、透气、吸湿等性能为主的夏季服装面料。
自1997年德国植物学家Barthlott发现荷叶表面的自清洁效应和超疏水现象以来，超疏水表面已经引起了科研人员极大的兴趣和广泛的关注。所谓超疏水表面是指与水滴的接触角大于150°且滚动角小于10°的表面。研究发现，这些超疏水表面的微纳米结构对超疏水性起着至关重要的作用。纳米ZnO具有抗紫外性，抗菌性，化学稳定性，热稳定性，无毒性等，近年来被广泛用在抗紫外材料，纺织领域。目前，最主要的是两步生长法ZnO表面，然而这种方法操作难度较大，成品率低，织物上的纳米ZnO层分布不均。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种操作简便的ZnO纳米材料织物的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
ZnO纳米材料织物的生产方法，包括以下步骤：
(1)将织物浸泡在PDMS溶液中，然后取出烘干；
(2)将醋酸锌和维生素C溶解在水中并搅拌均匀，制成第一溶液，接着向第一溶液中加入氢氧化钠的水溶液，形成第二溶液，将步骤(1)的织物放入第二溶液内进行反应，然后取出清洗并烘干，制得具有纳米ZnO层的织物；
(3)将所述具有纳米ZnO颗粒层的织物再浸泡在PDMS溶液中，然后取出烘干。
上述PDMS是聚二甲基硅氧烷。上述步骤3是为了使纳米ZnO层与织物接合的更加牢固。 上述织物的种类可应用现有种类的织物，尤其适合耐碱类织物。
进一步的是：
步骤(1)中，浸泡时间为1-10分钟，烘干温度为80-150℃；
步骤(2)中，反应温度控制在50-200℃，反应时间控制为1-10h，烘干温度为80-150℃。
步骤(3)中，浸泡时间为1-10分钟，取出后烘干温度为80-150℃。
进一步的是：
步骤(1)中，PDMS溶液的配比为：每100ml四氢呋喃中溶解1-2mlPDMS；
步骤(2)中，第一溶液的配比为：每100ml去离子水中溶解1-5g醋酸锌和1-5g维生素C，氢氧化钠的水溶液的配比为：每100ml去离子水中溶解1-5g氢氧化钠；
步骤(3)中，PDMS溶液的配比为：每100ml四氢呋喃中溶解1-2mlPDMS。
本发明还提供了ZnO纳米材料织物，所述ZnO纳米材料织物是通过上述生产方法制得。
本发明的有益效果是：
(1)操作简便，制备的ZnO颗粒层耐久性好，解决了许多传统方法制备工序复杂，耗时长，稳定性，机械性能差等问题。
(2)PDMS修饰纳米ZnO织物在短时间内就获得了超疏水自清洁表面，此外，织物表面表现出良好的油水分离现象，并在外力摩擦下，拥有持久的超疏水性能。
(3)本发明的织物可为多种类型的织物。而棉纤维织物可作为一种选择，棉纤维素是世界上丰富的资源，成本费，可生物降解性，耐化学性好，无毒害，可直接与食物接触，解决了原料成本高，环境污染严重等问题，并可在无损失液体运输，微量吸液管，防污染，抗紫外材料，超疏水纺织品，油水分离材料等领域广泛应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中，
图1为本发明所述的ZnO纳米材料织物的生产方法的步骤示意图；
图2为本发明所述的织物表面Zn元素分布以及EDS能谱图；
图3为本发明所述的织物表面红外测试结果图；
图4为本发明所述的织物表面的形貌及接触角；
图5为按照本发明的方法在120℃时，油浴6小时制备的织物表面按照AATCC标准水洗一次至十次的接触角变化趋势图；
图6为按照本发明的方法在120℃时，油浴6小时制备的织物表面摩擦30次至300次接触角变化趋势图。
具体实施方法
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明的方法包括：
步骤一：PDMS修饰清洗干净的纯棉布
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：先将织物按照3×3cm规格裁剪数块，并置于烧杯中一次经过去离子水，无水乙醇超声5min，超声完毕后放入烘箱80℃干燥，冷却备用。将2～10ml的PDMS溶于500ml的四氢呋喃中，在磁力转子的作用下持续搅拌1h，向溶液中加入依次经过水、无水乙醇清洗，并烘干备用的织物，浸泡2min；取出80℃烘干。
步骤二：油浴法制得具有纳米ZnO颗粒层表面的织物
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将1～5g醋酸锌，1～5g维生素C溶解在100ml去离子水中在磁力转子的作用下搅拌均匀，然后向其中加入含1～5g NaOH的100ml水溶液，然后将配置好的溶液装在圆底烧瓶中，在圆底烧瓶中加入依次经过水，无水乙醇清洗以及PDMS修饰的纯棉布，80～150℃温度下反应1～6h，然后取出清洗并80℃烘干。
步骤三：PDMS修饰制得具有紫外防护和耐水洗特殊浸润性功能织物表面的织物。
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将制得的具有ZnO颗粒层表面的织物浸泡在步骤一所得的PDMS的四氢呋喃溶液中2min，取出80℃烘干，并150℃热处理5h。
上述步骤过程可参阅图1，如图1所示，棉织物首先经过PDMS修饰然后经油浴构建二阶微纳米结构ZnO棉织物表面，最后再经PDMS修饰获得超疏水自清洁功能织物表面。
上述步骤所得实验结果可参阅图2至图5。图2为本发明所得织物表面的Zn与Si元素分布以及EDS能谱图。如图2所示，上方为制备的微纳结构ZnO棉织物表面元素含量谱图；下方为制备的微纳结构ZnO棉织物表面元素Zn与 Si的分布图，嵌入的SEM为织物扫描范围，依次往右为元素C,O分布图。
图3为本发明织物表面红外测试结果图。
图4为本发明织物表面的形貌及接触角。如图4所示，制备的特殊浸润性功能织物表面呈现出小颗粒状的微纳结构，获得超疏水表面，接触角达到165°以上。
为使本发明的上述目的，特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。但是本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明所要求的权利范围内其他任何公知的改变。
首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式的特定特征，结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实例中”并非均指一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
其次，本发明利用结构示意图等进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，示意图会不依一般作局部放大，而且所述示意图只是实例，其再次不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度，宽度及深度的三维空间。
另外，本发明中所讲的字母简称，均为本领域固定简称，其中部分字母文解释如下：PDMS:聚二甲基硅烷；SEM图：电子扫描显像图；EDS图：能谱图。
实施例一：
步骤一：PDMS修饰清洗干净的纯棉布。
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：先将织物按照3×3cm规格裁剪数块，并置于烧杯中一次经过去离子水，无水乙醇超声5min，超声完毕后放入烘箱80℃干燥，冷却备用。将3ml的PDMS溶于500ml的四氢呋喃中，在磁力转子的作用下持续搅拌1h，向溶液中加入依次经过水，无水乙醇清洗，并烘干备用的织物，浸泡2min；取出80℃烘干。
步骤二：油浴法制得具有纳米ZnO颗粒层表面的织物。
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将2g醋酸锌，1.5g维生素C溶解在100ml去离子水中在磁力转子的作用下搅拌均匀，然后向其中加入含2g NaOH的100ml水溶液，然后将配置好的溶液装在圆底烧瓶中，在圆底烧瓶中加入依次经过水，无水乙醇清洗以及PDMS修饰的纯棉布，120℃温度下反应3h。然后取出清洗并烘干。
步骤三：再次PDMS修饰制得具有紫外防护，抗菌性和耐水洗特殊浸润性功能织物表面的织物。在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将制得的ZnO颗粒层的表面的织物浸泡在步骤一所得的PDMS的四氢呋喃溶液中2min，取出80℃烘干，并150℃热处理2h。
实施例二：
步骤一：PDMS修饰清洗干净的纯棉布。
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：先将织物按照3×3cm规格裁剪数块，并置于烧杯中一次经过去离子水，无水乙醇超声5min，超声完毕后放入烘箱80℃干燥，冷却备用。将5ml的PDMS溶于500ml的四氢呋喃中，在磁力转子的作用下持续搅拌1h，向溶液中加入依次经过水，无水乙醇清洗，并烘干备用的织物，浸泡2min；取出100℃烘干。
步骤二：油浴法制得具有纳米ZnO颗粒层表面的织物。
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将4g醋酸锌，3g维生素C溶解在100ml去离子水中在磁力转子的作用下搅拌均匀，然后向其中加入含4g NaOH的100ml水溶液，然后将配置好的溶液装在圆底烧瓶中，在圆底烧瓶中加入依次经过水，无水乙醇清洗以及PDMS修饰的纯棉布，120℃温度下反应4h。然后取出清洗并烘干。
步骤三：再次PDMS修饰制得具有紫外防护和耐水洗特殊浸润性功能织物表面的织物。在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将制得的纳米ZnO颗粒层表面的织物浸泡在步骤一所得的PDMS的四氢呋喃溶液中2min，取出80℃烘干，并150℃热处理4h。
实施例三：
步骤一：PDMS修饰清洗干净的纯棉布。
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：先将织物按照3×3cm规格裁剪数块，并置于烧杯中一次经过去离子水，无水乙醇超声5min，超声完毕后放入烘箱80℃干燥，冷却备用。将7ml的PDMS溶于500ml的四氢呋喃中，在磁力转子的作用下持续搅拌1h，向溶液中加入依次经过水，无水乙醇清洗，并烘干备用的织物，浸泡2min；取出100℃烘干。
步骤二：油浴法制得具有纳米ZnO颗粒层表面的织物。
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将5g醋酸锌，4g维生素C溶解在100ml去离子水中在磁力转子的作用下搅拌均匀，然后向其中加入含5g NaOH的100ml水溶液，然后将配置好的溶液装在圆底烧瓶中，在圆底烧瓶中加入依次经过水，无水乙醇清洗以及PDMS修饰的纯棉布，140℃温度下反应6h。然后取出清洗并烘干。
步骤三：再次PDMS修饰制得具有紫外防护和耐水洗特殊浸润性功能织物表面的织物。在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将制得的ZnO颗粒层的表面的织物浸泡在步骤一所得的PDMS的四氢呋喃溶液中2min，取出80℃烘干，并150℃热处理4h。
实施例四：
步骤一：PDMS修饰清洗干净的纯棉布。
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：先将织物按照3×3cm规格裁剪数块，并置于烧杯中一次经过去离子水，无水乙醇超声5min，超声完毕后放入烘箱80℃干燥，冷却备用。将10ml的PDMS溶于500ml的四氢呋喃中，在磁力转子的作用下持续搅拌1h，向溶液中加入依次经过水，无水乙醇清洗，并烘干备用的织物，浸泡5min；取出100℃烘干。
步骤二：油浴法制得具有纳米ZnO颗粒层表面的织物
在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将5g醋酸锌，4g维生素C溶解在100ml去离子水中在磁力转子的作用下搅拌均匀，然后向其中加入含5g NaOH的100ml水溶液，然后将配置好的溶液装在圆底烧瓶中，在圆底烧瓶中加入依次经过水，无水乙醇清洗以及PDMS修饰的纯棉布，150℃温度下反应7h。然后取出并清洗烘干。
步骤三：再次PDMS修饰制得具有紫外防护和耐水洗特殊浸润性功能织物表面的织物。在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将制得的ZnO颗粒层的表面的织物浸泡在步骤一所得的PDMS的四氢呋喃溶液中2min，取出80℃烘干，并150℃热处理5h。
下表为本发明的织物表面的紫外防护性能数据：
| Sample | UPF | T(UVA) | T(UVB) | UPF Rating |
| 纯棉布 | 3.89 | 32.24％ | 24.09％ | 0 |
| PDMS | 4.06 | 31.31％ | 23.14％ | 0 |
| PDMS+ZnO | 51.88 | 2.23％ | 1.91％ | 50+ |
| PDMS+ZnO+PDMS | 48.81 | 2.66％ | 2.01％ | 45 |
表1
如表1所示，未做任何处理的空白样防紫外系数为0，而修饰PDMS后制得的样品防紫外能力依然为0，经过油浴后制得表面与纳米ZnO颗粒层的棉织物获得极佳的防紫外效果，并且纳米ZnO无毒无害，可直接与皮肤接触，适合在防紫外纺织品、功能性材料等领域推广和应用。
在以上实施例中，制得的紫外防护和耐水洗特殊浸润性功能织物表面在外界摩擦以及水洗作用下具有持久的疏水性。如图5所示，按照AATCC标准的2A方法制备的油浴150℃水洗一次至十次的特殊浸润性功能织物表面与水的接触角变化趋势，从图5可以看出，十次加强水洗后样品保持了较好的疏水性，织物表面经纬组织点是最易受到摩擦破坏的位置，在这些位置纳米ZnO颗粒发生脱落或破坏，导致棉织物疏水性能有小幅度下降。
如图6所示，制备的样摩擦30次至300次的特殊浸润性功能织物表面与水的接触角变化趋势，从图6可以看出，三百次摩擦后样品保持了较好的疏水性，织物表面经纬组织点是最易受到摩擦破坏的位置，在这些位置纳米ZnO颗粒在机械外力的作用下发生脱落或破坏，表面形貌发生破坏，导致棉织物疏水性能有小幅度下降。
综上所述，本发明的方法在现有技术基础上充分利用了PDMS修饰与油浴方法构建微纳级二阶ZnO织物粗糙结构表面，获得超疏水自清洁与油水分离功能表面。其反应条件温和，工艺简便易操作，制备的纳米ZnO形貌可控，摩擦水洗后超疏水性能优良，对环境无污染，具有良好的应用前景，能在无损失液体运输，微量吸液管，防紫外产品，功能性材料，自清洁纺织品，油水分离材料等领域得到很好地应用。
应说明的是，以上实施例仅以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.ZnO纳米材料织物的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将织物浸泡在PDMS溶液中，然后取出烘干；
（2）将醋酸锌和维生素C溶解在水中并搅拌均匀，制成第一溶液，接着向第一溶液中加入氢氧化钠的水溶液，形成第二溶液，将步骤（1）的织物放入第二溶液内进行反应，然后取出清洗并烘干，制得具有纳米ZnO层的织物；
（3）将所述具有纳米ZnO层的织物再浸泡在PDMS溶液中，然后取出烘干。
2.根据权利要求1所述的ZnO纳米材料织物的生产方法，其特征在于：
步骤（1）中，浸泡时间为1-10分钟，烘干温度为80-150℃；
步骤（2）中，反应温度控制在50-200℃，反应时间控制为1-10h，烘干温度为80-150℃;
步骤（3）中，浸泡时间为1-10分钟，取出后烘干温度为80-150℃。
3.根据权利要求1或2所述的ZnO纳米材料织物的生产方法，其特征在于：
步骤（1）中，PDMS溶液的配比为：每100mL四氢呋喃中溶解1-2mLPDMS；
步骤（2）中，第一溶液的配比为：每100mL去离子水中溶解1-5g醋酸锌和1-5g维生素C，氢氧化钠的水溶液的配比为：每100mL去离子水中溶解1-5g氢氧化钠；
步骤（3）中，PDMS溶液的配比为：每100mL四氢呋喃中溶解1-2mLPDMS。
4.ZnO纳米材料织物，其特征在于：所述ZnO纳米材料织物是通过权利要求1至3中任意一项所述的生产方法制得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610576951.2A CN106192420B (zh) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | ZnO纳米材料织物的生产方法及ZnO纳米材料织物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610576951.2A CN106192420B (zh) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | ZnO纳米材料织物的生产方法及ZnO纳米材料织物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106192420A CN106192420A (zh) | 2016-12-07 |
| CN106192420B true CN106192420B (zh) | 2018-10-09 |
Family
ID=57491210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610576951.2A Active CN106192420B (zh) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | ZnO纳米材料织物的生产方法及ZnO纳米材料织物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106192420B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107130435A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-05 | 苏州榕绿纳米科技有限公司 | 一种环保无氟疏水镀膜液的合成和整理方法 |
| CN114351468A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-15 | 广东宝创环保新材料制品有限公司 | 一种具有光激发抗菌活性的聚合物纤维及其制备方法 |
| CN114657767A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-24 | 浙江理工大学 | 一种具有抗紫外线功能的改性蚕丝织物的制备方法 |
| CN115787294A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-03-14 | 陕西科技大学 | 一种具有辐射冷却和光电热转换功能的织物及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101012621A (zh) * | 2007-01-30 | 2007-08-08 | 东华大学 | 一种纤维制品上氧化锌纳米棒薄膜的制备方法 |
| CN101748596B (zh) * | 2009-12-22 | 2012-07-25 | 天津理工大学 | 一种在纺织面料上生长氧化锌超疏水纳米结构的方法 |
| CN103074768A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-05-01 | 陕西科技大学 | 一种超耐用超疏水纺织品及其制备方法 |
| CN103343446B (zh) * | 2013-06-27 | 2015-05-06 | 上海大学 | 通过构造氧化锌微细结构制备疏水亲油性棉织物材料的方法 |
-
2016
- 2016-07-21 CN CN201610576951.2A patent/CN106192420B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106192420A (zh) | 2016-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106192420B (zh) | ZnO纳米材料织物的生产方法及ZnO纳米材料织物 | |
| Pakdel et al. | Advances in photocatalytic self-cleaning, superhydrophobic and electromagnetic interference shielding textile treatments | |
| CN104562637B (zh) | 一种具有紫外防护和耐水洗特殊浸润性功能织物表面的构筑方法 | |
| Zhou et al. | Facile construction of robust superhydrophobic tea polyphenol/Fe@ cotton fabric for self-cleaning and efficient oil–water separation | |
| Diaa et al. | Self-cleaning properties of cellulosic fabrics (a review) | |
| Fakin et al. | Synthesis of TiO2–SiO2 colloid and its performance in reactive dyeing of cotton fabrics | |
| CN103074768A (zh) | 一种超耐用超疏水纺织品及其制备方法 | |
| Ahmad et al. | Facile two-step functionalization of multifunctional superhydrophobic cotton fabric for UV-blocking, self cleaning, antibacterial, and oil-water separation | |
| Pakdel et al. | Nanocoatings for smart textiles | |
| Moazami et al. | A novel multifunctional cotton fabric using ZrO2 NPs/urea/CTAB/MA/SHP: introducing flame retardant, photoactive and antibacterial properties | |
| Yang et al. | Facile fabrication of robust fluorine-free superhydrophobic cellulosic fabric for self-cleaning, photocatalysis and UV shielding | |
| CN112900076A (zh) | 一种多功能涤纶纤维及其制备方法 | |
| Borah et al. | Water repellent finishing on eri silk fabric using nano silica | |
| Xu et al. | Durable superamphiphobic cotton fabrics with improved ultraviolet radiation resistance and photocatalysis | |
| Temesgen et al. | Novel applications of nanotechnology in modification of textile fabrics properties and apparel | |
| KR101248988B1 (ko) | 친환경 섬유원단 처리제와 친환경 섬유원단 처리제로 처리한 섬유원단 및 그 처리방법 | |
| Shabbir et al. | Engineered nanomaterials: scope in today’s textile industry | |
| Vigneshwaran et al. | Functional finishing of cotton textiles using nanomaterials | |
| CN110747628B (zh) | 一种具有光催化功能的超细纤维人工皮革的制备方法 | |
| CN109338711A (zh) | 一种原位沉积焦硅酸银/碳纳米管自清洁纺织品及其制备方法 | |
| Ali et al. | Next-generation functional nanotextiles—Prospects and challenges | |
| CN105350288A (zh) | 一种具有抗静电性与自清洁功能织物的整理剂及其制备方法 | |
| Iamphaojeen et al. | Immobilization of zinc oxide nanoparticles on cotton fabrics using poly 4-styrenesulfonic acid polyelectrolyte | |
| CN107630349A (zh) | 基于氧化石墨烯/纳米氧化锌的多功能纤维素纤维 | |
| CN104818606A (zh) | 一种防水纺织品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 226399 no.266, New Century Avenue, Tongzhou District, Nantong City, Jiangsu Province Patentee after: NANTONG TEXTILE & SILK INDUSTRIAL TECHNOLOGY Research Institute Address before: 226300 No.58 Chongchuan Road, Chongchuan District, Nantong City, Jiangsu Province Patentee before: NANTONG TEXTILE & SILK INDUSTRIAL TECHNOLOGY Research Institute |