理化所等成功研制吸湿速干羊毛面料

2010-10-18 15:01 来源: 中国科学院
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  “吸湿速干”型羊毛面料

  纳米技术的兴起,对纺织领域的变革产生了深远的影响。近年来,抗菌、除臭、防紫外、自清洁等功能性纳米纺织面料引起了人们的广泛关注。除了新奇的功能性,运用纳米技术,研制“吸湿速干”型织物,提高织物的穿着舒适性同样有着十分重大的意义。另外,纳米功能面料在实际应用中还面临一大难题,即纳米技术所赋予织物的新功能不能持久的保持,如耐洗性不够,经过洗涤后,尤其是人们日常生活中常用的洗衣机洗涤方式,其特殊功能会部分或全部消失。发展有效方法提高纳米织物的耐洗性,以期达到机可洗程度,仍具有巨大的挑战。

  在天然纤维中,羊毛因其质轻、柔软、保暖等优良品质成为了一种理想的成衣材料。然而羊毛纤维表面鳞片层结构使羊毛织物天然疏水,阻碍了羊毛织物吸收水汽的能力,导致吸湿排汗速率低,在人体大量运动后极易让人感到闷热不舒适。研发“吸湿速干”羊毛面料一直是业界的热门研究课题。

  中国科学院理化技术研究所纳米材料可控制备与应用研究室的唐芳琼教授和香港理工大学纺织与成衣学系的李翼教授所领导的团队联合研发了一种独特的纳米后整理技术,成功研制了具有耐洗性的“吸湿速干”型羊毛面料。该团队曾在羊毛纤维表面包覆上由球形二氧化硅组成的纳米薄层,构建了具有超亲水性的羊毛织物,并对纳米技术改性羊毛纤维亲疏水性的机理进行了探讨(Langmuir, 2010, 26, 4675–4679)。

  在此研究基础之上,该团队以实际应用为导向,利用表面接枝和原位生长的策略,在羊毛纤维表面原位生长了直径为20纳米的二氧化硅纳米薄层。所得织物参照国家标准进行检验,满足了“吸湿速干”型功能面料的各项指标。另外,机洗20次之后,这一特性仍能很好的保持,解决了目前纳米功能面料耐洗性不够的难题。而且,原位生长的策略大大精简了制备的步骤,为构建纳米功能面料提供了新的思路。

  该研究成果已经在德国化学会志旗下《应用化学》的姊妹刊《化学与可持续性、能源与材料》(Chemistry & Sustainability, Energy & Materials,简称ChemSusChem)杂志上发表(ChemSusChem 2010,3,1031–1035),申请国内发明专利1项,并已申请国际专利。

  文章发表后,美国纳米技术与纳米科学网Nanowerk在新闻聚焦栏目(Spotlight)中以Nanotechnology improves wool fabrics为题对理化所和香港理工大学这一新进展成果进行了追踪报道。

  论文链接:http://dx.doi.org/doi:10.1002/cssc.201000176