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  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，具有優異的耐氣候性、抗紫外線和抗核輻射性；以及優良的耐濕、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%。織物表面溫升曲線測試發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異的耐磨性能，這為其在服裝用環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