Целлюлозные текстильные материалы с супергидрофобными свойствами

В качестве объектов исследования были выбраны ткани из хлопка, льна и вискозного волокна. Подготовлены образцы ткани размером 20×20 см. С целью придания гидрофобных свойств тканям на основе золь гель технологии была приготовлена композиция из раствора силиката натрия (в соотношении силикат натрия:вода / 1:2). Для создания кислой среды в раствор добавили 5 мл уксусной кислоты. Обработанные образцы сушили в термошкафу при температуре 80 °C в течение 15 минут. Затем образцы обрабатывали в растворе полиметилсилоксана (в концентрации 20 – 40 мл/л), после чего подвергали отжиму и сушке, а затем термообработке при температуре 120 °C в течение 1 минуты. Образцы, обработанные силикатом натрия и полиметилсилоксаном, сохраняли хорошие гидрофобные свойства даже после влажной обработки. Гидрофобность целлюлозных текстильных материалов определяли с помощью пенетрометра в соответствии с стандартом ISO 811-2021. В различных условиях этот показатель для обработанных тканей превышал 100 мм водяного столба. При проверке устойчивости поверхности ткани к смачиванию методом распыления (по стандарту ISO 4920) обработанные образцы оценивались на 4 – 5 баллов, что объясняется присутствием небольших капель на поверхности образца. Для необработанных тканей этот показатель составил 0 баллов, то есть обе стороны образца полностью намокли. Показатели воздухопроницаемости целлюлозных текстильных материалов, обработанных предложенной композицией, соответствуют нормативным требованиям.

1. Asim F., Naeem F. Investigation of self-cleaning attributes of denim fabric modified with naturally synthesized ZnO nanoparticles // Pigment & Resin Technology. – 2023. – Vol. 52, № 6. – P. 738–746. – DOI: https://doi.org/10.1108/PRT-04-2022-0042.

2. Shi F., Xu J., Zhang Z. Study on UV-protection and hydrophobic properties of cotton fabric functionalized by graphene oxide and silane coupling agent // Pigment & Resin Technology. – 2019. – Vol. 48, № 3. – P. 237–242. – DOI: https://doi.org/10.1108/PRT-09-2018-0098.

3. Zhang W., Liu C., Yao J., Li S. TiO₂/PDMS hybrid system for constructing superhydrophobic surfaces of cotton fabrics with resistance to droplet adhesion // Pigment & Resin Technology. – 2023. – Vol. ahead-of-print. – DOI: https://doi.org/10.1108/PRT-11-2022-0138.

4. Kumar A., Manshahia M. The rise of sustainable approaches in development of waterproof breathable fabrics for garment: a systematic literature review // International Journal of Clothing Science and Technology. – 2024. – Vol. ahead-of-print. – DOI: https://doi.org/10.1108/IJCST-01-2024-0015.

5. Burkitbay A., Dyussenbiyeva K.Z., Sarttarova L.T., Kalmakhanova M.S. Development of cellulose textile materials with high water-repellent properties // Materials and Manufacturing Processes. – 2025. – Vol. 40, № 11. – P. 1417–1426. – URL: https://www.scopus.com/pages/publications/105009497279.

6. Zhang J., Jiang X. Synthesis and characterization of alicyclic two-component waterborne polyurethane // Pigment & Resin Technology. – 2018. – Vol. 47, № 4. – P. 315–322. – DOI: https://doi.org/10.1108/PRT-07-2017-0064.

7. Teli M., Annaldewar B.N. Towards superhydrophobic and ultraviolet protective nylon fabrics // International Journal of Clothing Science and Technology. – 2017. – Vol. 29, № 5. – P. 696–705. – DOI: https://doi.org/10.1108/IJCST-02-2017-0013.

8. Zhang W., Yao J., Wang S. Multifunctional outdoor fabrics with ATO and TiO₂ embedded PU coatings // Pigment & Resin Technology. – 2019. – Vol. 48, № 4. – P. 348–356. – DOI: https://doi.org/10.1108/PRT-08-2018-0087.

9. Gayathri A., Varalakshmi P., Sethuraman M.G. Development of trilayered multifunctional superhydrophobic cotton fabric using biogenic materials // Research Journal of Textile and Apparel. – 2024. – Vol. 28, № 3. – P. 396–412. – DOI: https://doi.org/10.1108/RJTA-05-2022-0055.

10. Syafiq A., Pandey A.K., Balakrishnan V., Shahabuddin S., Rahim N.A. Organic-inorganic composite nanocoatings with superhydrophobicity and thermal stability // Pigment & Resin Technology. – 2024. – Vol. 53, № 1. – P. 10–16. – DOI: https://doi.org/10.1108/PRT-04-2018-0038.

11. Boukhriss A., Gmouh S., Hannach H., Roblin J.P., Cherkaoui O., Boyer D. Treatment of cotton fabrics by ionic liquid with PF₆⁻ anion for enhancing their flame retardancy and water repellency // Cellulose. – 2016. – Vol. 23, № 5. – P. 3355–3364. – DOI: 10.1007/s10570‐016‐1016‐9.

12. Liu H., Gao S.W., Cai J.S., He C.L., Mao J.J., Zhu T.X., Chen Z., Huang J.Y., Meng K., Zhang K.Q., Al‐Deyab S.S., Lai Y.K. Recent progress in fabrication and applications of superhydrophobic coating on cellulose‐based substrates // Materials. – 2016. – Vol. 9, № 3. – Article No. 124. – DOI: 10.3390/ma9030124.

13. Zhao Q., Wu L.Y.L., Huang H., Liu Y. Ambient‐curable superhydrophobic fabric coating prepared by water‐based non‐fluorinated formulation // Materials & Design. – 2016. – Vol. 92. – P. 541–545. – DOI: 10.1016/j.matdes.2015.12.054.

14. Xue C.H., Li M., Guo X.J., Li X., An Q.F., Jia S.T. Fabrication of superhydrophobic textiles with high water pressure resistance // Surface and Coatings Technology. – 2017. – Vol. 310. – P. 134–142. – DOI: 10.1016/j.surfcoat.2016.12.049.

15. Hao L., Gao T., Xu W., Wang X., Yang S., Liu X. Preparation of crosslinked polysiloxane/SiO₂ nanocomposite via in‐situ condensation and its surface modification on cotton fabrics // Applied Surface Science. – 2016. – Vol. 371. – P. 281–288. – DOI: 10.1016/j.apsusc.2016.02.204.

16. Vasiljević J., Gorjanc M., Jerman I., Tomšič B., Modic M., Mozetič M., Orel B., Simončič B. Influence of oxygen plasma pre‐treatment on the water repellency of cotton fibers coated with perfluoroalkyl‐functionalized polysilsesquioxane // Fibers and Polymers. – 2016. – Vol. 17, № 5. – P. 695–704. – DOI: 10.1007/s12221‐016‐5652‐3.