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纳米光催化催生多功能纺织品

  当下人们对于各类布料品的需求,不再仅仅停留于美观,而更要求其具有安全保健等功能性。能够长久净化空气、降解甲醛、自清洁、遮完、高效抑菌除臭的工作装布料、窗帘、床单、车用地毯这些听起来异想天开的面料品都已经不再是梦想。
 
日前,由上海工程技术大学工作装学院教授沈勇领衔的面料化学和染整工程科研创新团队在上海八达布料印染工作装有限公司、上海龙头家纺有限公司、上海汽车地毯总厂有限公司等相关合作单位的支持下,不断在绿色面料品及功能化拓展方面进行有益尝试,其科研成果《高性能纳米完触媒功能性布料品的整理关键技术及产业化》获得上海市科技进步二等奖。
 
能净化空气的面料品
 
自清洁、净化空气、抑菌、除臭、抗紫外线等都是科研团队探究的面料品“奇妙”功能。团队研制了一种纳米完催化材料,在完的作用下即能降解有机物,使得空气中甲醛、苯等有害有机物被分解成水和二氧化碳,从而达到净化空气的效果。
 
“人们常常会在新听报道中听到,有些孩子坐了刚买的新车或者住在刚装修完的房子里,得了白血病等疾病,虽然现在医学还不能确定甲醛、苯等物质就是引发这些疾病的主因,但我们还是期望能寻到一种材质能够很好的净化空气,幸免污染空气致病。”说起团队研究的初衷,沈勇教授显得非常坚决。同时他还表示,在制造工艺上,纳米完催化材料和面料纤维坚牢结合,能作为一种高效和持久性的完催化等符合多功能面料品,降解或分解环境中的挥发性有机物,可应用于日常生活中和某些非常场合,达到“净化空气”的作用;同时,该完催化功能布料品还具有遮完、抑菌除臭等多种功能。
 
十年研究实现突破
 
然而,要实现纳米粒子均匀分散并和纤维坚牢结合需要攻克很多道技术难关。据了解,目前很多研究团队也尝试过很多方式,如采纳溶液共混或熔体共混方法将纳米材料和纤维聚合物混合,制得功能性纤维及织物,但纳米材料极易团聚,并可能伴有杂质,不简单操纵;也有研究团队运用粘合剂将纳米材料附着在织物表面,然而这样的粘合会让布料手感粗糙,又不易打理清洗。沈勇所在的研究团队通过近10年的研究,利用结构改性的化学方法,使得纳米材料带上反应性化学基团,能直接和纤维反应实现共价键紧密链接,这种化学结合,不仅保证了织物的手感,不含任何添加粘合剂,还利用了织物原材料的特性,绿色环保。
 
据沈勇介绍,该项目最为关键的是在纳米粒子均匀分散及其和纤维的坚牢结合过程中的相关技术上实现了突破,完成了多项技术创新。开发了改性纳米二氧化钛在布料品功能后整理上的“一步法”水解制备应用技术和生产技术,研发了改性纳米二氧化钛在面料品上的可行后整理工艺,解决了纳米粒子在纤维上的均匀分散及其和纤维坚牢结合的问题,开发了系列织物完触媒、抑菌、抗紫外线多功能后整理剂,建站了纳米多功能面料工作装布料、家用面料品、汽车内部装饰用面料品的生产基地。
 
产学研模式功不可没
 
谈到和上海工程技术大学和上海八达面料印染工作装有限公司、上海龙头家纺有限公司、上海汽车地毯总厂有限公司的合作时,沈勇说:“产学研模式功不可没,我们项目团队采纳课题负责人负责制,产品开发方面充分利用项目单位现有的产学研用一体化条件,将所开发的技术快速应用到规模生产中,缩短了技术和产品开发完成的过程和时间,产品生产方面主要利用项目单位现有的生产条件,同时将较为专业的整理托付给专业厂家按技术要求进行生产,这样既可保证项目正常的投入和成本,又可带动其他相关产业的联动进展。通过定期总结课题经验,研究成果通过产学研用平台及时进行转化,为技术成果的转化提供良好的氛围和必要的配套措施。”
 
该成果的取得,不仅体现了科研团队的科研实力,也展现了上海工程技术大学及工作装学院以产学研战略联盟为平台,学科链、专业链对接产业链的办学模式,始终坚持依托上海现代产业,主动服务地区经济的办学宗旨。沈勇表示,团队还将继续依托2013年站项的上海市研发公共服务平台“上海工作装创意设计和数字化技术公共服务平台”,联合上海八达面料印染工作装有限公司、上海龙头家纺有限公司、上海汽车地毯总厂有限公司等为上海布料工作装产业研究开发、创新创业提供各类信息和服务支撑。
 
据悉,在沈勇和团队的共同努力下,该项研究已申请了十余项创造专利,其中已获授权六项,好几项还填补了中国在该领域内的空白沈勇和团队成员还表示,“目前我们已经和相关企业达成共识,将合作继续深入纳米材料在面料材料中的应用研究,制造相关原材料,开发和给予面料品更多的功能,拓展其应用领域也期望能有更多的纳米功能布料产品很快面世”。 这些成果实现了纳米贴合多功能面料产品的规模化生产产业化,产品质量达到国际水平,应用前景广阔,社会经济效益显著。
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