1991年，P. G. de Gennes在他諾貝爾演講上第一次采用古羅馬宗教傳說里的“Janus”神，來描述具有非對稱結構的材料，即材料具有兩面相反性能。在紡織領域中，織物的吸水性和拒水性是一組完全相反的性能。紡織品的內外層具有完全不同的性能叫做Janus或Asymmetric織物。Janus織物因其非對稱的潤濕性能，而具有一面超疏水，一面超親水的獨特性能。在Janus 織物中因Laplace作用力的存在，織物具有像二極管一樣的功能，即“單向導通，反向截止”。
聚偏氟乙烯（PVDF）作為一種新型氟碳熱塑性材料，具有優(yōu)異的耐氣候性、抗紫外線和抗核輻射性；以及優(yōu)良的耐濕、防霉、防粘和防污染性等。因此，PVDF也成為世界上應用范圍最廣的膜材料之一，廣泛應用于航空航天、信息處理、醫(yī)療器械、光學儀器等方面。納米二氧化硅（SiO2）因具有粒徑可控、分散性好，且二氧化硅表面具有大量易于接枝改性的硅羥基等優(yōu)異的性能，使得SiO2在織物功能性整理方面具有一定的應用前景。
噴涂技術是一種動態(tài)霧化過程，通過壓力（或離心力）將噴槍（或碟式霧化器）內的液體分散均勻，并形成微小的霧滴，然后通過噴嘴噴涂到所要整理基材表面的一種后整理方法，它能有效地將納米粒子分布在后整理基材表面。
近日，曲麗君教授團隊采用噴涂技術，成功地將二氧化硅/聚偏氟乙烯接枝在棉織物表面，并通過調整噴涂距離、時間和層數，成功地制備了非對稱結構二氧化硅/聚偏氟乙烯改性棉織物。
圖1 非對稱結構功能棉織物制備過程圖
據報道，該織物在SiO2添加量為20%時，改性棉織物外表面的水接觸角為136.6°，內表面水接觸角為0o，這說明改性織物內外表面具有完全不同的浸潤性，成功地制備了非對稱結構功能紡織品。經10次水洗測試后，改性織物表面的水接觸角都有所下降，且下降程度不超過6%，改性織物的疏水性能依舊突出，說明改性織物的耐水洗效果良好。
圖2 水接觸角測試圖：PVDF復合棉織物水接觸角測試圖加實物圖（a）外表面；（b）內表面；（c）經10次洗滌后織物的外表面；7 wt.% SiO2/PVDF復合棉織物水接觸角測試圖加實物圖（d）外表面；（e）內表面；（f）經10次洗滌后織物的外表面；20 wt.% SiO2/PVDF復合棉織物水接觸角測試圖加實物圖（g）外表面；（h）內表面；（i）經10次洗滌后織物的外表面
此外，改性織物還具有一定的隔熱性，改性棉織物的導熱系數最低為0.038 W/m?K，比未處理棉織物的導熱系數低了22.4%？椢锉砻鏈厣測試發(fā)現該織物的表面溫度比未處理棉織物的表面溫度低出3.5℃，可以應用于某些特殊場合。
圖3 不同測試條件下織物溫升曲線圖：（a）30 ℃；（b）40 ℃；（c）50 ℃；（d）60 ℃
據介紹，這種改性棉織物還具有優(yōu)異的耐磨性能，這為其在服裝用環(huán)境中使用提供了保障。
研究生于榮榮與田明偉副教授為共同第一作者，青島大學曲麗君教授為該論文的通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金的資助和支持。
論文鏈接：http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0040517518760755
