1本の羊毛の華麗な変身

国家自然科学基金の援助の下で、中国科学院理化技術研究所のナノ材料は応用研究室研究員の唐芳琼が指導した研究チームと香港理工大学紡績と成衣学部教授の李翼が指導したチームの協力を制御することができ、独特なナノ後整理技術を発見した。耐洗浄性を有する「吸湿速乾」型ウール生地の開発に成功した。

この研究成果はすでにドイツ化学会傘下の「応用化学」の姉妹誌「化学と持続可能性、エネルギーと材料」(Chemistry&Sustainability,Energy&Materials,略称ChemSusChem)誌に発表されている。国際特許を申請する。

鉄の卵は町から村に帰って、町に機械があると言って、ここから入って、豚はハムの腸になって、そこから入って、ハムの腸は豚になります。

漫才劇「エレベーターのドアの前」の橋渡しだ。

同じように信じられないように聞こえる機械には、毛布全体が機械から「歩く」と、毛布が機械の中で「ナノ修飾」され、吸湿速乾、排汗しやすいなど多くの優れた性能を持っている。

前者は漫才の風呂敷にすぎないが、後者は科学者たちの努力の下で、一歩一歩現実に近づいている。

　　紡績大国の技術的挑戦

中国は紡績大国であるにもかかわらず、国内の紡績業は新型である。生地のデザイン加工技術の面でも絶えず努力しなければならない。

スポーツウェアを例にとると、中国の服装網の資料によると、中国のスポーツウェア市場の成長は最も速く、近年デパートではスポーツブランドの販売が最も優れている。市場では普通のスポーツブランドが毎年数千万ドルを簡単に手に入れることができます。販売実績。しかし、私たちがよく知っている大ブランドは依然として輸入生地で顧客を引きつけています。

人体の皮肤と服の间に微気候の环境があって、运动の服装にとって、どのようにできるだけこの微気候の环境の水蒸気の含有量を下げて、人体の表面の汗を服装を通じて急速に拡散することができて、空気の中に蒸発して、引き続き皮肤の上で止まらないで、そして服装を爽やかにして、人に快适に感じさせて、ずっと人々の努力の目标です。

現在、市場のスポーツブランドは撥水性化学繊維を多く採用しており、特にポリエステル類、プロピレンなどを採用している。このような化学繊維生地が吸湿排汗できるのは、主に汗を吸収した後、汗の拡散速度が速く、織物の反対側で急速に蒸発することができるからだ。

天然繊維の中で、綿、羊毛の肌感は快適で、緑は健康です。特にウール繊維は、軽量、柔軟、保温などの優れた品質のため、理想的なコーティング材料となっている。

綿繊維の吸湿性能は非常に良いが、その放湿速度は遅く、汗の拡散速度も遅く、汗が集中しやすい。人が大量に汗をかくと、綿繊維の汗を吸うと湿気がひどくなり、体にくっつくのはつらい。羊毛繊維表面の鱗片層構造は羊毛織物を天然疎水にし、羊毛織物の吸水能力を阻害し、吸湿排汗速度が低く、人体が大量に運動した後、蒸し暑くて快適ではないと感じやすい。

「そのため、『吸湿速乾』の羊毛生地の開発はこの分野の人気研究課題となっている」。中科院理化技術研究所のナノ材料の制御と応用研究室の唐芳琼研究員は言った。

機能性と快適性の主張

「人々は衣類の機能性と快適性に対する要求がますます高まっているに違いない。また、快適性も人々が服を購入する際にまず考慮しなければならない要素になっている」。唐芳琼は言った。

生活水準の向上に伴い、一連の新しい生地が誕生した。デュポン社の高弾性のライカ繊維、防水通気生地EXOTHERM機能生地の成功は、機能性生地が製品価値を増加させ、消費需要を満たす上での巨大な力を示している。

ナノテクノロジーの勃興は、紡績分野の変革にも深い影響を及ぼした。近年、抗菌、消臭、紫外線防止、自己清浄などの機能性ナノ紡績生地が注目されている。珍しい機能性に加えて、ナノテクノロジーを用いて「吸湿速乾」型織物を開発し、織物の着用快適性を高めることも重要な意義を持っている。

昨年、唐芳琼チームと香港理工大学紡績と成衣学系教授の李翼氏が率いるチームは協力し、独特のナノ後整理技術を開発し、耐洗性のある「吸湿速乾」型羊毛生地の開発に成功した。このチームは,ウール繊維表面に球状シリカからなるナノ薄層を被覆し,超親水性を有するウール織物を構築し,ナノ技術によるウール繊維親疎水性の改質のメカニズムを検討した。

しかし、ナノ機能生地は実際の応用において、ナノ技術によって与えられた織物の新しい機能が持続的に維持できないという大きな難題に直面している。例えば、耐洗浄性が足りない場合、洗濯後、特に人々の日常生活でよく使われる洗濯機の洗濯方式では、その特殊な機能が部分的または全部消える。

羊毛に「長い」新しい特性{page_break}

「従来、ナノ機能生地の製造方法は、ナノ材料を助剤にして生地に塗布し、ナノ粒子を静電作用で生地に吸着させる方法であったが、この方法は頑丈ではなかった。機能特性が保たれず、何度も洗うと洗い流されたものもある」。唐芳琼氏は、「私たちは最初から耐久性と堅牢性の問題を解決したい」と話した。

前期の研究の基礎の上で、この連合チームは実際の応用を導きとして、表面グラフトとその場成長の策略を利用して、羊毛繊維表面のアミノ基、カルボキシル基などの基に対して単分子層の修飾をして、これらの化学修飾後の基はナノシリカ粒子としっかりと結合することができて、ウール繊維表面に直径20ナノメートルのシリカナノ薄層をその場で成長させた。

この課題グループのメンバーは、シリカナノ薄層を「その場で成長させた」羊毛織物を試験するために、中国紡績科学研究院に行ったことがある。国家基準を参照して検査を行った結果、「吸湿速乾」型機能生地の各指標を満たし、肌感が快適で、急速に汗をかく機能を持っていることが証明された。

この方法で処理した生地は、洗濯機で20回洗浄した後も「吸湿速乾」特性が良好に維持され、現在のナノ機能生地の耐洗浄性が不十分な難題を解決した。

「成長」したナノ層は薄いため、処理された布の重量は元の千分の一にも満たない。「そのため、追加のコストは小さい。また、その場成長戦略は、ナノ機能生地の大規模な構築に新しい考え方を提供するために、調製のステップを大幅に簡素化した」。唐芳琼は言った。

「私たちは主にナノ材料の研究を行い、実験室を出て、ナノ技術を実用化したいと思っています。香港理工大学との協力の中で、私たちの初歩的な考えはナノ材料を製造する機械を発明し、生地を中に『歩く』ことで、ナノ材料が直接生地に成長することができます」。唐芳琼氏は、「江蘇省のある紡績企業と協力して、羊毛が生地に紡績されていない前に、まず羊毛に加工処理を行い、羊毛繊維の品質を改善するつもりだ」と話した。

布の染色によく使われる湿染法では、布を顔料に浸し、摂氏90度以上に温め、30分後に乾燥させ、浮色を洗い流し、乾燥させ、全体の過程で1時間以上かかると紹介されています。表面グラフトとその場成長によるナノ層の製造にも、浸漬、乾燥を経て、ナノ溶液に入れて粒子を成長させ、乾燥させる過程がある。最初から「長」出納米階まで、2、3時間くらいかかります。このプロセスは、紡績品の染色プロセスと組み合わせて、同時に行うことができる。

　　「生地に『長い』ナノ層は『吸湿速乾』の機能を持ち、布は汗をかきやすい。二酸化チタンとシリカを組み合わせて、自浄と抗菌作用を持つ機能性のある生地を製造したことがある。理論的には、難燃性、防水性、防寒性、紫外線耐性などの機能を持つナノ層を『長い』ようにすれば、布はそれなりの機能を持つできます。唐芳琼は言った。