二氧化硅溶胶-凝胶法制备超疏水棉织物文献综述

 2021-12-19 10:12

全文总字数:9768字

文献综述

文 献 综 述1选题背景及意义棉纤维是一种人类已经使用了很长时间的天然纤维,其生产量大,价格便宜,不仅易于使用,而且再生和易于生物降解,在今天合成纤维越来越多的情况下,棉织物仍然是普遍的流行的服装原料。

棉织物具有很强的亲水性和吸水性,致使其非常容易沾污,易吸附各种液体,影响其服装性能,也存在吸湿后不易干燥、易粘在皮肤上造成人体不适、易滋生细菌等问题,对棉织物进行拒水整理既有一定的使用价值和经济价值[ 1 ]。

研究具有超疏水性能的棉织物将能拓展纤维素纤维材料的应用范围。

超疏水表面指具有高水接触角(一般大于150)、低水滴滚动角或水接触角滞后(一般小于10)的表面,超疏水涂层具有防水、防雾、防冰、防污染、抗氧化、防腐蚀等优良特性。

根据杨氏方程,如图1所示,当固体、液体、气体三相接触并达到平衡后,在三相交点处分别画固液界面和气液界面的切线,形成的夹角被称为静态接触角,当各界面的表面能达到平衡时,θ为平衡静态接触角[ 2 ], γsv,γsl和γlv分别表示固-气、固-液、液-气界面的表面张力大小各界面张力和接触角的关系可由杨氏方程表示.一般认为静态接触角小于90时,表面为亲水性,当静态接触角在90~150之间时,表面是疏水的,当水接触角大于150时,表面为超疏水[ 3 ]Young方程仅适用于均质光滑表面,而实际的固体表面具有一定的粗糙结构,会影响疏水性能。

为了将Young方程应用于实际的固体表面,需要考虑粗糙表面对疏水性的影响,因此利用Wenzel模型和Cassie模型对Young方程进行修正[ 4-5 ]。

将具有不粘附、抗污染和自清洁能力的超疏水结构应用于纺织品成为近年来研究的热点[6]。

制备超疏水织物的主要方向可以分为两个方面:(1)利用低表面能物质修饰材料表面;(2)材料表面粗糙化[7]。

近年来,虽然研究人员在制备超疏水材料方面取得了较大的进展,但在超疏水材料的制备工艺技术研究和应用研究领域仍然具有很大发展前景。

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