荷葉的拒水和自潔功能基于其表面結(jié)構(gòu)的兩個(gè)特性,一是其表面的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu),二是其表面覆蓋的低表面能臘狀物質(zhì)[1,2].已有的研究[2]表明,荷葉表面的凹凸粗糙微結(jié)構(gòu)是荷葉“出污泥而不染”的關(guān)鍵因素,該凹凸粗糙的表面微結(jié)構(gòu)既使水的潤濕性降低,也使污垢粒子的接觸面減小.圖1(a)和圖1(b)示意地描述了粗糙凹凸表面與自潔功能的關(guān)系.在光滑表面,水滴滾落時(shí)只是使污垢粒子移動(dòng),而在粗糙表面,水滴滾落時(shí)能夠卷走污垢粒子,達(dá)到自潔效果.仿生技術(shù)是現(xiàn)代高技術(shù)發(fā)展的方向之一,紡織品仿荷葉效應(yīng)的基本思路是應(yīng)用化學(xué)、物理或生物化學(xué)的手段模擬荷葉表面結(jié)構(gòu)的兩個(gè)特點(diǎn).為實(shí)現(xiàn)高水平的羊毛拒水拒油整理效果,本研究探索了以構(gòu)建納米界面結(jié)構(gòu)為目的的多種羊毛表面改性技術(shù)和拒水拒油整理技術(shù).
1 實(shí)驗(yàn)部分
1·1 試驗(yàn)材料
織物,全羊毛針織物(浙江雀屏紡織化工股份有限公司).主要藥品為表面改性劑-Ⅰ(二氯異氰脲酸鈉,過硫酸鈉德國BASF公司產(chǎn)品);表面改性劑-Ⅱ(過硫酸鈉與四乙酰乙二胺的復(fù)合物,自制);拒
水拒油整理劑為弱陽離子氟碳化合物拒水拒油整理劑(浙江傳化化學(xué)公司產(chǎn)品)與弱陽離子含硅拒水柔軟劑(嘉興銀城精細(xì)化工有限公司產(chǎn)品)的復(fù)合物(85%∶15%).
1·2 實(shí)驗(yàn)方法
1·2·1 低溫等離子體處理 應(yīng)用HD-1A型等離子體處理儀,采用電容式耦合輝光放電產(chǎn)生低溫等離子體對羊毛表面進(jìn)行改性.工作條件,氧等離子體,放電功率為100W,氣體壓強(qiáng)為40Pa,時(shí)間為10min.
1·2·2 表面化學(xué)改性 表面改性劑-Ⅰ,3%~5%(o.w.f,即對織物重)或表面改性劑-Ⅱ,6%~8%(o.w.f),滲透劑0·5g/L;甲酸,1mol/L;浴比1∶20,25℃,20min;中和、水洗等后處理.
1·2·3 拒水拒油整理 整理劑6%(o.w.f);浴比1∶6;25℃,浸漬15min;浸漬后用小軋車浸軋以控制帶液率在80%左右;85~95℃烘干,130℃焙烘5min.
1·2·4 拒水拒油性測試 潤濕時(shí)間(t)的測定,用滴管在距織物1cm高處垂直滴一水滴或油滴(0·05mL)在織物上,記下水滴或油滴被吸收的時(shí)間.每一試樣在不同部位測5次,取其平均值.潤濕時(shí)間超過30min后不再繼續(xù)測定.水滴或油滴的接觸角測定,使用液滴形態(tài)分析儀進(jìn)行.先將水滴懸置于織物表面,攝下其圖像,并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像的數(shù)據(jù)處理,計(jì)算出接觸角.每個(gè)樣品測12次,取平均值.
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