何 勇,覃 俊,2,*,刘禹豪,岳海生

(1.四川省纺织科学研究院有限公司,四川 成都 610083;2.高技术有机纤维四川省重点实验室,四川 成都 610083)

膜材料表面的超疏水性能在防污、防水、防腐蚀、流体减阻、油水分离、生物医用等领域得到广泛的应用[1-2]。1997年,德国植物学家Barthlott和Neinhuis[3-4]在电子显微镜下发现,荷叶的表面具有大小约5～9μm细微突起的表皮细胞(乳突),乳突又由直径为(124.3±3.2)nm的蜡质纳米分支组成。阐明了这种表面微米结构与纳米结构相结合的阶层微观结构在超疏水性的产生中起关键性作用,并揭示了植物叶表面自清洁现象的内在机理。依据自然界的超疏水现象,建立理论模型,为人工构建超疏水表面及其结构设计和性能优化起到了关键指导作用。

随着人工仿生构筑超疏水微纳米结构技术的快速发展和突破,各种高新制备技术用于制备超疏水表面。就纤维材料而言,获得超疏水表面主要有两种途径,一是通过共混法、聚合法或混合纺丝技术制备超疏水纳米纤维;二是对纤维织物进行后整理得到具有超疏水效果的表面。Tang等[5]通过静电纺丝纤维和原位聚合制备出超疏水-超亲油纤维膜,覆盖了SiO2纳米粒子提高表面粗糙度,水滴的接触角为161°,油滴的接触角为0°,并且所得到的纤维膜具有良好的热稳定性,在重力驱动下纤维膜能够快速高效分离油水混合物。Balu等[6]采用等离子体增强化学气相沉积的方法将五氟乙烷沉积在纤维素薄膜上,得到一层碳氟膜,再通过等离子体处理得到了超疏水薄膜材料。……