超疏水（superhydrophobicity）现象是指水滴在固体表面的接触角超过150°的一种特殊的物理现象。研究表明，材料表面的微观粗糙结构和低表面能是引起超疏水现象的主要原因。鉴于超疏水现象在防水、油/水分离、自清洁、抗结冰等领域具有很好的应用前景，超疏水材料的制备与应用引起了广大研究人员的关注。本论文结合本课题组前期的工作基础，针对超疏水功能纺织品的制备与使用耐久性等问题展开了深入研究。系统研究了不同烷基链长的功能高分子（非含氟）接枝改性棉织物制备超疏水纺织品、超疏水纺织品的耐机械摩擦性、热修复性、透气、透湿等性能。进一步研究了通过普通纤维的物理编织与定向排列制备超疏水纺织品，考察了纺织品的表面性质与纤维空间排布及几何结构的关系。具体研究内容如下：共辐射接枝非含氟高分子改性普通纺织品的研究。通过共辐照接枝法，在普通棉织物上分别接枝聚合了一系列含不同烷基链长度的甲基丙烯酸酯类单体。利用红外光谱（FT-IR）、X-射线光电子能谱（XPS）、X-射线衍射谱（XRD）和扫描电镜（SEM）等表征手段考察了甲基丙烯酸酯类单体接枝聚合后引起棉织物化学与微观结构的变化，证明聚甲基丙烯酸酯被成功接枝到棉织物上，棉织物的纤维表面被接枝高分子层完全覆盖。进一步研究了辐射接枝动力学，考察了单体浓度及烷基链长度等因素对接枝率的影响。改性棉织物的超疏水性能研究。系统研究了甲基丙烯酸酯类单体烷基链长度和接枝率对改性棉织物的表面亲疏水性的影响。结果显示：当甲基丙烯酸酯聚合物的接枝率达到一定阈值后，水滴在改性棉织物上的静态接触角均可达到150°以上；并且甲基丙烯酸酯单体烷基链越长，聚合物表面能越低，改性棉织物达到超疏水性的接枝率阈值就越低。研究结果证明了棉织物表面的微/纳米尺度的粗糙结构和具有低表面能的聚甲基丙烯酸酯接枝层是赋予改性棉织物超疏水性能的充要条件。通过研究水滴在改性棉织物表面的动态滚动行为，发现聚甲基丙烯酸酯类高分子接枝改性的棉织物对水滴具有较大的粘滞力。这是因为棉织物具有由棉线交错编织而成的一级结构和由多股棉纤维捻合而成的棉线（纤维束）的二级结构，这种复合表面结构使得水珠与棉织物表面的接触呈Cassie半浸润模式。水珠在织物表面会部分浸润到凹槽部位，对水珠的滚动造成较大的牵制，因而滚动角较大。超疏水棉织物的摩擦稳定性和热修复性研究。结果表明，改性棉织物可以经受近万次的机械摩擦而仍然保持良好的超疏水性能，证明该接枝棉织物具有良好的摩擦耐久性。接枝棉织物进一步摩擦而失去超疏水性后经过蒸汽熨烫处理，可以使其超疏水性能恢复，并且可以增加摩擦后棉织物的超疏水性能。通过测试改性棉织物纤维断面的显微红外光谱，发现改性棉织物表面和内部的纤维表面均被聚甲基丙烯酸酯接枝层完全包裹。机械摩擦后，棉织物表面的纤维上的聚甲基丙烯酸酯接枝层含量减少，甚至纤维断裂，致使水在棉织物表面的接触角下降。经过200°C蒸汽熨烫之后，棉织物内部的纤维上的接枝层受热迁移到裸露的纤维断口，从而重新形成包裹层，使得棉织物的超疏水性得以恢复。超疏水棉织物的微观孔结构和透气、透湿性能研究。通过扫描电镜和压汞仪孔径测试，证明接枝改性后的棉织物孔径减小、厚度增加，因此透气性能下降。改性棉织物的透水蒸气性能与原始棉织物保持一致。这是因为低表面能的聚甲基丙烯酸酯接枝到棉织物纤维表面后，接枝层覆盖了亲水的纤维素，使得织物的孔道变得超疏水，且孔道内壁变得相对光滑，减弱了水分子与改性棉织物的氢键作用力，增加了水蒸气的扩散速率和解吸速率。同时，接枝后纤维单丝表面形成了凹凸不平的二级结构，使毛细管作用增强。减弱的氢键作用力及增强的毛细管效应的协同作用抵消了孔径减小对棉织物透湿性的影响，因而接枝改性棉织物的透湿性能相比普通棉织物并未降低。物理编织法制备具有Pattern结构的超疏水纺织品。通过电脑绣花机将涤纶丝线在普通纺织品上编织具有一定形状的Pattern结构表面，考察丝线的粗细、丝线间距、针孔间距等参数对表面接触角的影响。结果表明，当丝线间距为0.7mm时，水珠会“坐”在两根丝线上，水珠与表面的接触为Cassie复合接触模式，呈现超疏水性；而丝线间距较小或较大时，水接触角都会减小，变为Wenzel接触模式。针孔间距对表面的疏水性也有明显的影响。实验发现，水滴在表面的接触角随针孔间距增大而增大，当针孔间距增加到足以支撑整个水珠时，表面可达到稳定的超疏水状态。研究表明，辐射接枝法制备的超疏水纺织品不仅可以赋予超疏水纺织品良好的机械耐久性和自修复型，而且可以保持纤维基材良好的防水、防风和透湿性能，该方法同样也适用于对没有活性基团的纤维基材料进行改性，方法简单易行。