文章重要内容
江南大学栗志广团队通过发挥硅烷偶联剂KH560的桥梁作用，将OTS疏水长链与纳米TiO2表面羟基反应制备通过发挥硅烷偶联剂KH560的桥梁作用，将OTS疏水长链与纳米TiO2表面羟基反应制备OTS-KH560/TiO2溶胶，然后将其整理到非织造织物表面，得到无氟超疏水非织造织物，为油水分离材料长期依靠含氟超疏水助剂危害环境的问题提出了新的解题思路。OTS-KH560/TiO2溶胶，然后将其整理到非织造织物表面，得到无氟超疏水非织造织物，为油水分离材料长期依靠含氟超疏水助剂危害环境的问题提出了新的解题思路。
文章背景
由于当前工业废水、原油泄漏等生态环境问题对人类健康会造成极大危害，因而开发绿色环保油水分离材料和吸附材料成为当今新的研究方向和热点。非织造织物具有孔隙率大和比表面积大等特性，其中涤纶无纺布具有高强度、耐高温、耐老化等性能。但是，传统涤纶非织造织物因其疏水性的不足难以满足要求。基于此，在涤纶非织造织物表面进行超疏水改性，不仅可以提高其性能和附加值，而且可以满足开发绿色环保油水分离材料和吸附材料的迫切需求。超疏水表面(水的接触角大于150°，滚动角小于10°)对水排斥力大，在自清洁、油水分离等方面展现广泛的应用前景。研究发现要获得超疏水性能表面需满足低表面能和表面粗糙结构两个条件。据此原理，将纳米二氧化钛(TiO2)粒子引入到疏水性体系中，在其表面构筑低表面能聚合物，形成具有荷叶效应的超疏水织物。虽然含氟助剂的使用是达到疏水疏油效果的最佳方法，但含氟超疏水助剂对环境的危害大，因而使用无氟助剂成为发展新型绿色油水分离材料的必由之路。
文章概述
借助于水解缩合反应，KH560和OTS水解的产物在TiO2表面缩聚反应生成大分子网络的OTS-KH560/TiO2溶胶。涤纶非织造织物再在轧烘焙整理工艺条件下与OTS-KH560/TiO2溶胶发生反应，从而得到改性涤纶非织造织物（如图1所示）。
图1OTS-KH560/TiO2溶胶制备及其对非织造织物整理过程图
该团队研究了整理织物的耐酸碱性能、防污性能等，发现整理后织物具有良好的耐酸性和耐碱性以及防污性能。相对来说，酸碱均会使织物出现不同程度的损伤，但仍保持较好的疏水性能（如图2所示）。5种液滴在未整理织物表面均立即润湿织物表面，形成污渍。而只有食用油能润湿整理织物表面，其余液滴均在织物表面成液珠状，在移除后也未留下任何污渍痕迹，表现出良好的防污性能（如图3所示）。
图2未处理和经酸碱处理非织造织物表面接触角
图3(a)未处理织物和(b)处理织物对不同污渍的防污性能
更为重要的是，该整理织物具有良好的油水分离效果，在经15次油水分离后仍具有优异的油水分离能力（如图4所示）；在做水下吸油测试时，发现其具有优良的疏水亲油性能，能达到水下吸油效果，且经酸和碱分别处理24 h后，仍具有良好的水下吸油性能（如图5所示）。这些结果均表明，该整理织物具有良好的油水分离能力，对于发展新型绿色油水分离材料具有重要的指导意义。
图4(a)疏水整理的非织造织物的油水分离过程, (b)疏水整理非织造织物分离通量和分离效率随循环次数变化图
该研究建立的表面缩聚反应生成大分子网络凝胶在涤纶非织造织物表面聚合方法，对多功能非织造材料的制备具有指导意义。
上述工作以研究论文形式即将在《高分子通报》印刷出版，论文第一作者为江南大学本科生郝云歌，通信联系人为栗志广副教授。
栗志广，男，1985年生，博士。现任江南大学纺织科学与工程学院副教授。主要从事纺织品功能整理、材料表界面改性、纺织品染色和印花、可穿戴纺织品等研究。目前已发表SCI论文20余篇，授权发明专利10余件。主持江苏省自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金面上项目、江苏省博士后科研基金项目、企业委托等多项科研项目。获中国纺织工业联合会技术发明二等奖1项。
引用本文：郝云歌, 周缘, 李解放, 李蓉, 周嫦娥, 栗志广.基于二氧化钛无氟超疏水非织造织物制备及其油水分离性能.高分子通报,doi: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2024.24.212Hao, Y. G.; Zhou, Y.; Li, J. F.; Li, R.; Zhou, C. E.; Li, Z. G.Preparation of superhydrophobic nonwoven fabric based on titanium dioxide particles and its oil-water separation performance.Polym. Bull. (in Chinese),doi: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2024.24.212
原文链接：
http://www.gfztb.com/thesisDetails#10.14028/j.cnki.1003-3726.2024.24.212&lang=zh