CN110565367A - 一种去污纺织材料的处理方法及面料 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种去污纺织材料的处理方法及面料，采用氟化聚氨酯乳液作为疏水疏油涂层的基础，在乳液内分散具有纳米微孔结构的二氧化硅气凝胶、具有片结构的纳米无机物,在生坯布表面流平成膜，形成疏水疏油层；进一步，在面层流平的乳液层通过喷洒氯化铝溶液，氯化铝具有优异的破乳性，使流平层破乳，使得纳米微孔结构的二氧化硅气凝胶、具有片结构的纳米无机物与乳液出现微弱的离析分离，从而在涂层表面形成微粗造的结构，进一步提升疏水疏油性；该方法处理面料简便易操作，适合于批量稳定操作。处理后的面料用于机械制造、设备维修、汽车维修等劳保服，极大地防止面料被污物污染。
Description
技术领域
本发明涉及织物处理的技术领域，特别是涉及一种去污纺织材料的处理方法及面料。
背景技术
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，单一功能的纺织品已远远不能满足人们的需求，多功能整理的纺织品因其优良的性能越来越受到人们的关注。在人们的日常生活中，纺织面料应用在人们生活的各个方面，然而在某些特殊环境下使用的面料，需要对面料的性能有更高的要求。伴随着广泛的应用，问题也随之而来。
日常生活中的纺织材料中，用在向阳靠窗位置的窗帘、阳台遮阳布等等，长期处于强日照和与外界环境接触的条件下，日积月累，面料会出现老化、褪色、污渍累积的现象；处于油污环境下使用的面料容易沾染油污，必须及时清洗才能保持清洁的状态，否则油污的长期积累不利于后期的清洗，从而影响面料外观以及面料的使用周期。现有面料虽然在一定程度上能够满足耐油污的需求，然而为了满足人们的更高要求，对功效更好的面料研发具有更加重要的意义。
超疏水材料是指与水的接触角大于150°的材料。超疏水材料具有疏水性能以及防污、防水和防尘的自清洁能力，在人们的日常生活和工农业生产中具有非常广阔的应用前景，因此近年来超疏水材料制备方法的开发及相关性能的研究成为人们关注的热点。由于固体材料的润湿性主要是由化学组成和表面微观几何结构共同决定的，因此超疏水材料的制备方法主要分为两类，一类是固体表面修饰低表面能物质，如含氟、硅元素的材料；另一类是利用疏水性材料构筑粗糙结构。有研究表明，即使具有最低表面自由能(6.7N/m)的光滑固体表面与水的接触角也只有119°，所以构筑合适的表面微观几何结构是制备超疏水材料的关键。将超疏水材料用于去污纺织材料的研究也成为近年来的热点。
中国发明专利申请号201611019861.X公开了一种纺织材料的处理方法，包括：提供具有亲水易去污性能的改性溶液；将待处理的纺织材料放入所述改性溶液内浸泡，进行接枝改性；将浸泡后的所述纺织材料进行烘干处理，形成具有亲水易去污性能的纺织材料；从而使的处理后的纺织材料具有吸湿速干性和易去污性，提高使用的舒适度及耐久度。
中国发明专利申请号201510211790.2公开了一种功能性织物的制备方法，属于纺织材料技术领域。本发明通过功能纳米粒子悬浮溶液的制备、功能性织物的制备将功能纳米粒子复合在织物表面；乙烯基聚硅氧烷的存在克服了功能纳米粒子团聚体强吸附力，从而使分散均匀的功能纳米粒子牢固地附着在织物表面，通过乙烯基聚硅氧烷和功能纳米粒子的协同作用，使织物具有抗紫外，超疏水，抗污，抗菌，保健等多种功能。
中国发明专利申请号201810009845.5公开了一种超疏水超疏油高分子纳米涂层的制备方法，所述高分子纳米涂层为含氟丙烯酸酯类聚合物构成的薄膜，且其具有纳米结构，所述制备方法为引发式化学气相沉积法，将基底放于反应腔中，将反应腔抽至真空状态，将前驱体通入到腔中；其中前驱体包括引发剂、交联剂和单体；使反应腔内的压强、热源温度、热源与基底距离、以及基底温度到达预定的值，在腔体内部的引发剂气体分子会因高温发生裂解产生初级自由基，初级自由基与吸附在样品表面的单体进行原位聚合形成高分子薄膜，也通过这些工艺控制来调节纳米涂层的纳米形貌。该方法对纳米形貌的调控工艺复杂。
发明内容
全棉珠帆布面料具有布身滑爽，质地细密，耐磨耐洗的优异效果，适合于作为鞋子、箱包、修车劳保服面料等，针对其使用环境，对防污提出了较高的要求，现有直接涂敷疏水、疏油材料已难以满足其要求，为此，本发明提出一种去污纺织材料的处理方法及面料，通过疏水疏油材料辅助涂层面微结构赋予纺织材料优异的超疏水疏油性能和优异的去污性能。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
本发明首先提供了一种去污纺织材料的处理方法，具体处理方法如下：
(1)将具有微孔结构的二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物以干粉态混合均匀，分散在异丙醇，加入分散剂高速分散均匀得到分散液；
(2)将步骤(1)得到的分散液加入氟化聚氨酯乳液均匀分散，得到均匀的乳液；
(3)取生坯全棉珠帆布面料，牵引经50-80℃辊筒热整理，经过盛有步骤(2)乳液的浸染槽，然后将浸液后的面料用辊筒轧液，除去多余的乳液，使面料内外附着均匀的乳液；然后在牵引过程中，保持面料与辊筒有10-15s时间不接触，使面料表面的乳液流平成膜；进一步在表面料表面超声喷洒饱和氯化铝溶液，经热辊筒烘干，得到烘干的面料；
(4)将烘干的面料利用清水洗涤，除脱氯化铝，接着在80-90℃条件下烘干，得到一种具有去污功能的纺织材料。
现有技术赋予面料疏水疏油的去污功能，主要是通过涂敷疏水疏油涂层，但效果并不理想。影响面料疏水疏油的性能，除了涂层材料外，表面的微粗糙度对疏水疏油影响极为明显。本发明通过在纺织材料面料表面构建纳米级微结构，以便形成粗糙表面，提高疏水疏油性能。
公知的，涂层浆料具有优异的流平性，作为常规的疏水疏油涂层材料，易于在面料表面形成致密均匀的疏水疏油涂层，以实现其去污直接的效果。因此，在疏水疏油涂层表面形成微结构来提升去污能力难度较大。鉴于此，本发明采用本领域常规的氟化聚氨酯乳液作为疏水疏油涂层的基础，在乳液内分散具有纳米微孔结构的二氧化硅气凝胶、具有片结构的纳米无机物。首先，其在乳液中流平成膜，形成疏水疏油层；更为重要的是，在面层流平的乳液层通过喷洒氯化铝溶液，氯化铝具有优异的破乳性，容易使流平层破乳，使得纳米微孔结构的二氧化硅气凝胶、具有片结构的纳米无机物与乳液出现微弱的离析分离，从而在涂层表面形成微粗造的结构。该微粗造的结构具有优异的疏水疏油性。
优选的，步骤(1)所述具有微孔结构的二氧化硅气凝胶选用绍兴纳诺高科有限公司的SF型二氧化硅气凝胶粉，其比表面积600m2/g；气孔率90-98％；孔径25-45nm的微粉；其不但有良好的疏水性，而且具有纳米微孔，易于在涂层便面形成微结构。
优选的，步骤(1)所述纳米片状无机物为具有片结构的纳米云母、纳米滑石粉，进一步优选纳米云母，其相比于滑石粉保持了较佳的片结构。
优选的，步骤(1)所述二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物以质量比2:1混合，通过具有微孔的二氧化硅气凝胶和具有片结构的纳米微片，其混合后在面料表面析出组成类似于花状的微结构，易于产生疏水疏油效果。
优选的，步骤(1)所述二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物、分散剂、异丙醇的质量比为20:10:1-2:120-150。
优选的，步骤(1)所述分散剂为多官能团聚合物烷氧基铵盐，其对无机纳米物料据偶遇优异的分散性，促进二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物的分散，防止沉降。
优选的，步骤(2)所述氟化聚氨酯乳液性选用成熟的聚氨酯乳液与所述氟化丙烯酸酯、乳化剂、引发剂共聚形成的含氟聚氨酯乳液。
进一步优选的，氟化聚氨酯乳液是由质量浓度为15％的聚氨酯乳液与氟化丙烯酸酯、OP-10乳化剂、过硫酸铵以质量比10:3:0.2:0.2在通氮气保护下80℃共聚改性而得的氟化聚氨酯乳液。
优选的，步骤(2)所述分散液、氟化聚氨酯乳液的质量配合比例为1:3。
优选的，步骤(3)所述用辊筒轧液，用于除去多余的乳液，使面料内外附着均匀的乳液，但不能过度扎液，以免面料面层不能形成流平的涂层。为了的实现去污涂层，扎液后的面料面层保留10-30μm的乳液。
优选的，步骤(3)中，为了使面料表面的乳液流平成膜，在扎液后的面料输送过程中，两组辊筒保持一定的距离，并缓慢牵引，使得面料与辊筒有10-15s时间不接触，使面料表面的乳液流平成膜，形成疏水疏油基膜。
优选的，步骤(3)通过在面料表面料表面超声喷洒氯化铝溶液，选用超声喷头，由于对液体无任何压力作用，可以有效防止喷涂压力对表面层的冲刷；超声可以形成雾化的超细液滴，容易形成均匀的表面喷涂。进一步优选是氯化铝溶液形成液膜即可；更进一步通过流量控制喷涂的厚度为10nm。
在合理条件下，上述方法也可以用于处理其他纺织材料。
进一步，本发明提供由上述方法处理的面料。以生坯全棉珠帆布面料为基础面料，通过将具有纳米微孔结构的二氧化硅气凝胶、具有片结构的纳米无机物均匀分散在氟化聚氨酯乳液中，在生坯布形成均匀致密的疏水疏油基础涂层，进一步利用氯化铝具有破乳作用的原理，将氯化铝溶液采用超声喷涂在表面，形成纳米微表面层，对最面层已经流平的面层破乳，使得均匀涂层的最外层纳米微孔结构的二氧化硅气凝胶、具有片结构的纳米无机物与乳液出现微弱的离析分离，从而在涂层表面形成微粗造的结构，进一步构建疏水疏油性层。
本发明提出一种去污纺织材料的处理方法及面料，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、本发明通过在常规疏水疏油涂层的基础上，在最外层构建了具有微结构的粗糙层，使得织物表面同时拥有了微粗糙性，从而使其拥有了超疏水的性能和优异的去污性能，具有较好的防水、防油效果，不容易玷污固体污物，并且当织物被玷污后，也很容易的在水中被洗除。
2、本发明突破了难以在疏水疏油层构建微结构的难题，通过在乳液中分散具有纳米微孔结构的二氧化硅气凝胶、具有片结构的纳米无机物，在流平后进一步使最表面的流平层破乳破坏，使纳米微孔结构的二氧化硅气凝胶、具有片结构的纳米无机物离析，形成微粗糙度，方法简便易操作，适合于批量稳定操作。
3、本发明方法适合处理较多的纺织材料，我们研究了在处理生坯全棉珠帆布时具有良好的性能表现，特别是处理后的面料用于机械制造、设备维修、汽车维修等劳保服，极大地防止面料被污物污染。
附图说明
附图1：实施例1得到的面料面层的扫描电镜图。形成了微粗糙的结构。
附图2：对比例1得到的面料面层的扫描电镜图。未能组合成良好的微结构。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
(1)选用绍兴纳诺高科有限公司的SF型二氧化硅气凝胶粉、纳米云母片混合均匀，分散在异丙醇，然后加入多官能团聚合物烷氧基铵盐分散剂以1500rpm高速分散10min，得到分散液；其中，二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物、分散剂、异丙醇的质量比为20:10:1:120；
(2)将步骤(1)得到的分散液加入氟化聚氨酯乳液，质量配合比例为1:3，以800rpm转速高速分散3min，得到均匀的乳液；
(3)取生坯全棉珠帆布面料，牵引经50℃辊筒热整理，经过盛有步骤(2)乳液的浸染槽，然后将浸液后的面料用辊筒轧液，除去多余的乳液，使面料内外附着均匀的乳液，面料面层保留10μm厚度的乳液；然后在牵引过程中，保持面料与辊筒有15s时间不接触，使面料表面的乳液流平成膜；进一步在表面料表面超声喷洒形成饱和氯化铝溶液液膜，以液膜不流动为准，经热辊筒烘干，得到烘干的面料；
(4)将烘干的面料利用清水洗涤，除脱氯化铝，接着在80℃条件下烘干，得到一种具有去污功能的纺织材料。
对实施例1得到的面料面层通过扫描电镜观察，微孔的二氧化硅气凝胶粉与纳米云母片从乳液离析形成微粗糙的结构,如附图1。
实施例2
(1)选用绍兴纳诺高科有限公司的SF型二氧化硅气凝胶粉、纳米云母片混合均匀，分散在异丙醇，然后加入多官能团聚合物烷氧基铵盐分散剂以1500rpm高速分散15min，得到分散液；其中，二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物、分散剂、异丙醇的质量比为20:10:2:150；
(2)将步骤(1)得到的分散液加入氟化聚氨酯乳液，质量配合比例为1:3，以500rpm转速高速分散3min，得到均匀的乳液；
(3)取生坯全棉珠帆布面料，牵引经50℃辊筒热整理，经过盛有步骤(2)乳液的浸染槽，然后将浸液后的面料用辊筒轧液，除去多余的乳液，使面料内外附着均匀的乳液，面料面层保留20μm厚度的乳液；然后在牵引过程中，保持面料与辊筒有15s时间不接触，使面料表面的乳液流平成膜；进一步在表面料表面超声喷洒形成饱和氯化铝溶液液膜，以液膜不流动为准，经热辊筒烘干，得到烘干的面料；
(4)将烘干的面料利用清水洗涤，除脱氯化铝，接着在90℃条件下烘干，得到一种具有去污功能的纺织材料。
实施例3
(1)选用绍兴纳诺高科有限公司的SF型二氧化硅气凝胶粉、纳米云母片混合均匀，分散在异丙醇，然后加入多官能团聚合物烷氧基铵盐分散剂以1500rpm高速分散10min，得到分散液；其中，二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物、分散剂、异丙醇的质量比为20:10:1-2:120；
(2)将步骤(1)得到的分散液加入氟化聚氨酯乳液，质量配合比例为1:3，以600rpm转速高速分散5min，得到均匀的乳液；
(3)取生坯全棉珠帆布面料，牵引经80℃辊筒热整理，经过盛有步骤(2)乳液的浸染槽，然后将浸液后的面料用辊筒轧液，除去多余的乳液，使面料内外附着均匀的乳液，面料面层保留30μm厚度的乳液；然后在牵引过程中，保持面料与辊筒有15s时间不接触，使面料表面的乳液流平成膜；进一步在表面料表面超声喷洒形成饱和氯化铝溶液液膜，以液膜不流动为准，经热辊筒烘干，得到烘干的面料；
(4)将烘干的面料利用清水洗涤，除脱氯化铝，接着在90℃条件下烘干，得到一种具有去污功能的纺织材料。
对比例1
(1)选用绍兴纳诺高科有限公司的SF型二氧化硅气凝胶粉、纳米云母片混合均匀，分散在异丙醇，然后加入多官能团聚合物烷氧基铵盐分散剂以1500rpm高速分散10min，得到分散液；其中，二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物、分散剂、异丙醇的质量比为20:10:1:120；
(2)将步骤(1)得到的分散液加入氟化聚氨酯乳液，质量配合比例为1:3，以800rpm转速高速分散3min，得到均匀的乳液；
(3)取生坯全棉珠帆布面料，牵引经50℃辊筒热整理，经过盛有步骤(2)乳液的浸染槽，然后将浸液后的面料用辊筒轧液，除去多余的乳液，使面料内外附着均匀的乳液，面料面层保留10μm厚度的乳液；然后在牵引过程中，保持面料与辊筒有15s时间不接触，使面料表面的乳液流平成膜；经热辊筒烘干，得到烘干的面料。
对比例1相比于实施1，没有采用氯化铝溶液对表层破乳，二氧化硅气凝胶和云母粉均匀分散在致密的、流平的涂层中，未能析出形成微结构，对提升疏水疏油性能有一定的影响。如附图2扫描电镜，涂层没有明显的微结构。
对比例2
(1)选用绍兴纳诺高科有限公司的SF型二氧化硅气凝胶粉分散在异丙醇，然后加入多官能团聚合物烷氧基铵盐分散剂以1500rpm高速分散10min，得到分散液；其中，二氧化硅气凝胶、分散剂、异丙醇的质量比为30:1:120；
(2)将步骤(1)得到的分散液加入氟化聚氨酯乳液，质量配合比例为1:3，以800rpm转速高速分散3min，得到均匀的乳液；
(3)取生坯全棉珠帆布面料，牵引经50℃辊筒热整理，经过盛有步骤(2)乳液的浸染槽，然后将浸液后的面料用辊筒轧液，除去多余的乳液，使面料内外附着均匀的乳液，面料面层保留10μm厚度的乳液；然后在牵引过程中，保持面料与辊筒有15s时间不接触，使面料表面的乳液流平成膜；进一步在表面料表面超声喷洒形成饱和氯化铝溶液液膜，以液膜不流动为准，经热辊筒烘干，得到烘干的面料；
(4)将烘干的面料利用清水洗涤，除脱氯化铝，接着在80℃条件下烘干，得到一种具有去污功能的纺织材料。
对比例2相比于实施1，没有复合纳米片状云母粉，表面涂层破乳后形成的微结构只由微孔二氧化硅体现，未能组合成良好的微结构，对提升疏水疏油性能有一定的影响。如附图2所示。
疏水疏油性能测试：
实施例1-3、对比例1-2选用同一批全棉珠帆面料进行处理，使用同一批氟化聚氨酯乳液，定性的测试比较疏水疏油性。采用接触角测试仪，分别测试样品与去离子水、大豆油的接触角，以判定疏水疏油性，如表1所示。
表1：
| 性能指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 疏水角(°) | 159 | 162 | 165 | 134 | 148 |
| 疏油角(°) | 147 | 149 | 155 | 109 | 131 |
通过对比测试，本发明处理的全棉珠帆面料具有优异的疏水疏油功能，适合用于自洁面料。对比例1由于没有采用氯化铝溶液对表层破乳，未能有效在挤出疏水疏油层上进一步提升去污功能，疏水、疏油角明显偏小；对比例2由于没有复合纳米片状云母粉，尽管表面涂层破乳，但仅由微结构的微孔二氧化硅体现，微粗糙结构不明显，对提升疏水疏油性能有一定的影响。
Claims (10)
1.一种去污纺织材料的处理方法，具体处理方法如下：
(1)将具有微孔结构的二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物以干粉态混合均匀，分散在异丙醇，加入分散剂高速分散均匀得到分散液；
(2)将步骤(1)得到的分散液加入氟化聚氨酯乳液均匀分散，得到均匀的乳液；
(3)取生坯全棉珠帆布面料，牵引经50-80℃辊筒热整理，经过盛有步骤(2)乳液的浸染槽，然后将浸液后的面料用辊筒轧液，除去多余的乳液，使面料内外附着均匀的乳液；然后在牵引过程中，保持面料与辊筒有10-15s时间不接触，使面料表面的乳液流平成膜；进一步在表面料表面超声喷洒饱和氯化铝溶液，经热辊筒烘干，得到烘干的面料；
(4)将烘干的面料利用清水洗涤，除脱氯化铝，接着在80-90℃条件下烘干，得到一种具有去污功能的纺织材料。
2.根据权利要求1所述一种去污纺织材料的处理方法，其特征在于：步骤(1)所述具有微孔结构的二氧化硅气凝胶选用比表面积600m2/g、气孔率90-98％、孔径25-45n的微细粉。
3.根据权利要求1所述一种去污纺织材料的处理方法，其特征在于：步骤(1)所述纳米片状无机物为具有片结构的纳米云母或纳米滑石粉。
4.根据权利要求1所述一种去污纺织材料的处理方法，其特征在于：步骤(1)所述二氧化硅气凝胶、纳米片状无机物、分散剂、异丙醇的质量比为20:10:1-2:120-150。
5.根据权利要求1所述一种去污纺织材料的处理方法，其特征在于：步骤(1)所述分散剂为多官能团聚合物烷氧基铵盐。
6.根据权利要求1所述一种去污纺织材料的处理方法，其特征在于：步骤(2)所述氟化聚氨酯乳液性选是由质量浓度为15％的聚氨酯乳液与氟化丙烯酸酯、OP-10乳化剂、过硫酸铵以质量比10:3:0.2:0.2在通氮气保护下80℃共聚改性而得的氟化聚氨酯乳液。
7.根据权利要求1所述一种去污纺织材料的处理方法，其特征在于：步骤(2)所述分散液、氟化聚氨酯乳液的质量配合比例为1:3。
8.根据权利要求1所述一种去污纺织材料的处理方法，其特征在于：步骤(3)所述用辊筒轧液，扎液后的面料面层保留10-30μm的乳液。
9.根据权利要求1所述一种去污纺织材料的处理方法，其特征在于：步骤(3)中，为了使面料表面的乳液流平成膜，在扎液后的面料输送过程中，两组辊筒保持一定的距离，并缓慢牵引，使得面料与辊筒有10-15s时间不接触，使面料表面的乳液流平成膜，形成疏水疏油基膜。
10.一种由权利要求1-9任一项所述方法处理得到的面料。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114592246A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-06-07 | 浙江恒逸高新材料有限公司 | 一种三维卷曲中空涤纶短纤维的制备工艺 |
| JP7498452B2 (ja) | 2019-12-17 | 2024-06-12 | 国立研究開発法人理化学研究所 | エアロゲル及びその製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101258284A (zh) * | 2005-04-12 | 2008-09-03 | 因维斯塔技术有限公司 | 经耐用防污和去污整理剂处理的织物和保持整理剂耐用性的工业洗涤方法 |
| CN101326321A (zh) * | 2005-12-12 | 2008-12-17 | 美利肯公司 | 防污和去污织物整理剂 |
| JP2010507024A (ja) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | ダイキン工業株式会社 | 撥水撥油剤を用いる処理 |
| CN105694610A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-06-22 | 大连理工大学 | 一种可满足在极端苛刻条件下应用的超疏水涂层的制备方法 |
| CN109423184A (zh) * | 2017-07-18 | 2019-03-05 | 北京泽马新技术有限公司 | 一种户外织物透明隔热疏水疏油自洁复合涂料及制备工艺 |
| EP3307937B1 (en) * | 2015-06-12 | 2019-07-24 | Future Tech Lab B.V. | Coated staple fiber suitable for obtaining heat-insulated and floating paddings, and process for obtaining said fiber |
-
2019
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101258284A (zh) * | 2005-04-12 | 2008-09-03 | 因维斯塔技术有限公司 | 经耐用防污和去污整理剂处理的织物和保持整理剂耐用性的工业洗涤方法 |
| CN101326321A (zh) * | 2005-12-12 | 2008-12-17 | 美利肯公司 | 防污和去污织物整理剂 |
| JP2010507024A (ja) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | ダイキン工業株式会社 | 撥水撥油剤を用いる処理 |
| EP3307937B1 (en) * | 2015-06-12 | 2019-07-24 | Future Tech Lab B.V. | Coated staple fiber suitable for obtaining heat-insulated and floating paddings, and process for obtaining said fiber |
| CN105694610A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-06-22 | 大连理工大学 | 一种可满足在极端苛刻条件下应用的超疏水涂层的制备方法 |
| CN109423184A (zh) * | 2017-07-18 | 2019-03-05 | 北京泽马新技术有限公司 | 一种户外织物透明隔热疏水疏油自洁复合涂料及制备工艺 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7498452B2 (ja) | 2019-12-17 | 2024-06-12 | 国立研究開発法人理化学研究所 | エアロゲル及びその製造方法 |
| CN114592246A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-06-07 | 浙江恒逸高新材料有限公司 | 一种三维卷曲中空涤纶短纤维的制备工艺 |
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