世界上新推出三纖維與技術觀察
一、將電路轉化為織物自身的纖維 印有E=mc2的T恤衫可能將不再是那些科技精英的專利了。通過將聚合物纖維纏繞在一起,研究人員將晶體管和其他簡單的邏輯電路織入了紡織品的經紗和緯紗。有朝一日,這種具有計算功能的織物或許能夠追蹤病人的健康狀況,抑或為士兵識別化學武器提供幫助。 這種能夠計算的纖維已經問世10年有余。例如,1996年,美國亞特蘭大市佐治亞技術學院的研究人員研制出一種布滿了傳感器的襯衫,可以對病人的心跳、體溫和呼吸進行實時監(jiān)控。另有一些研究人員在他們制造的織物中加入微型硅芯片,從而使其具備初步的計算能力。但是這些裝置必須通過某些方法縫入或者附加在織物中,因此增加了額外的費用,并且在使用時很容易出現(xiàn)故障。 因此瑞典Linkping大學的化學家Olle Ingans和他的同事決定嘗試將電路轉化為織物自身的纖維。研究人員最初用一種能夠導電的聚合物聯(lián)合體(PEDOT/PSS)涂抹在尼龍繩的表面,然后在兩條尼龍繩的交叉點上涂上少量可傳導的聚合物電解液,而這些電解液在干燥變硬后成為這兩條尼龍繩之間的一個電導體。最終這種交叉的纖維充當了一個晶體管的作用--當向其中一條尼龍繩施加電壓后,電流便會在這一交叉的網絡間傳遞。研究人員最近在《自然-材料學》雜志網絡版上報告了這一研究成果。研究人員甚至將這種尼龍繩織入了傳統(tǒng)的紡織品,從而形成了新的連接模式--兩種遵循數(shù)字邏輯的電路,即"非"門變極器和多路轉接器。這種纖維能否經受住洗衣機的考驗尚不得而知,但是Ingans表示,這種纖維和晶體管是防水的。美國馬薩諸塞州美軍內蒂克軍人研究開發(fā)和工程中心的化學工程師和電子紡織品專家Barry DeCristofano認為,這種新方法為將不同類型的線路整合進紡織品提供了新的可能。DeCristofano說:"這些可傳導的纖維織入衣物后將使你能夠以許多不同的方式與世界連接。" 二、無水染色新技術 想把布匹變成什么顏色,只要放入含有染料的液體狀二氧化碳中就行了,二氧化碳又重新變成氣體,布匹不再需要漂洗,而且也不會在水中褪色。這是東華大學與上海紡織控股集團聯(lián)合研發(fā)的無水染色技術。日前這一技術通過了驗收,用于生產線的樣機也已經安裝完畢,進入調試階段。據項目負責人、東華大學化學與化工學院戴瑾瑾教授介紹,這項技術主要應用二氧化碳在30多攝氏度加到70多個大氣壓就能液化的特點,在二氧化碳液化后,染料溶于液體二氧化碳中對布匹或者線進行染色。整個過程不需要用水、化學助劑,而且傳統(tǒng)發(fā)酵行業(yè)生產過程中的副產品二氧化碳就可滿足染色過程中對二氧化碳的需要并可重復使用,對滌綸纖維和某些高性能特殊纖維的上色效果尤其好。整個過程不會產生污染,既節(jié)能又高效。 據了解,無水染色在世界范圍內被視為是對傳統(tǒng)染整業(yè)的革命,目前只有德國、美國和法國等少數(shù)國家掌握無水染色技術,但仍然處于實驗階段。走在最前端的德國已開發(fā)出30升的中試樣機,東華大學可用于生產的中試樣機也正在趕制之中,5月份就將投入使用。東華大學研制成功的樣機還可以用于玉米纖維的染色,而用于天然材料的染色技術目前也在研制之中。 三、第三代牛奶絲纖維 牛奶蛋白纖維被稱為新一代纖維,是將液態(tài)牛奶去水、脫脂、利用接枝共聚技術將蛋白質分子與丙烯烯腈分子制成牛奶漿液,再經濕紡新工藝及高科技手段處理而成的新型纖維。它集中了第一代天然纖維和第二代化學纖維的優(yōu)點,親膚性極佳,可紡性優(yōu)越,與其他纖維混紡,提高了纖維的功能性和產品附加值。自問世以來,受到國內外廣泛關注,中國紡織工業(yè)協(xié)會有關專家予以很高的評價。上海紡織控股集團公司總經理鄭宇介紹,1994年,在蘭州大學兩位博士生導師的啟發(fā)下,從醫(yī)的父親鄭寶武先生,決心把日本人在上個世紀70年代開發(fā)研究的牛奶纖維(當時主要用在醫(yī)療上替代藥用紗布)實現(xiàn)工業(yè)化生產。于是,鄭家父子二人開始了長達13年的研究和努力。牛奶蛋白纖維的生產技術涉及多種學科,如化工、生物、化纖、污水回用、紡織后整理等等,所以該項目的技術門檻較高。為防止技術機密泄露,日本僅向新加坡、韓國和我國香港等地出口,且都是半成品或成品,關鍵技術一直封鎖和保密。鄭宇說,雖然,日本東洋紡公司在上世紀80年代就宣布能夠生產牛奶蛋白纖維,但一直停留在小批量生產,在市場上難見其身影。在國內,也有不少單位對此進行過研究,但都僅限于產品試制階段,沒能打通整個牛奶纖維產業(yè)化的技術關鍵點。 是什么技術使牛奶蛋白纖維產業(yè)化的道路艱辛而漫長。了解到,其主要原因是產業(yè)化的關鍵技術--溶劑回收技術沒有得到解決。合成纖維的生產要經過合成、紡絲、回收三個環(huán)節(jié)。其中,回收就是規(guī)?;a合成纖維的關鍵要素。沒有解決回收技術,可以生產纖維,但卻無法擴大生產規(guī)模,也就談不上產業(yè)化。正家牛奶絲公司正是實現(xiàn)了溶劑回收,解決了產業(yè)化的關鍵技術而獲得了國家專利。從1995年,正家公司紡出國內第一束牛奶蛋白纖維以來,就鑄就了它在業(yè)內的霸主地位。目前國內掌握這項核心技術的只有正家公司。目前,該公司的溶劑回收運行成本比現(xiàn)行工藝降低了3倍,使其規(guī)模化生產成這可能。鄭宇介紹了公司目前的生產情況。在上海浦東北蔡御橋工業(yè)區(qū),有兩條牛奶蛋白纖維生產線。他說,去年共生產了200噸牛奶蛋白纖維,"我們準備再擴大生產規(guī)模,上一條年產500噸的生產線。到那時,價格可以進一步下降,會有更多的用戶。"鄭宇描述了今后的開發(fā)方向。他說,一是開發(fā)內衣系列。因為牛奶蛋白纖維細度細,制成內衣制品有手感柔軟、光滑,穿著非常舒適的特點。同時牛奶蛋白纖維外層基本上是蛋白質,對人體皮膚具有很好的保健作用;二是開發(fā)毛型纖維,因為牛奶蛋白纖維單纖細度與羊絨接近,甚至可以更細,又具有動物蛋白纖維的特性,所以在梭織產品使用上極具羊絨風格,且成本遠低于羊絨;三是開發(fā)家紡產品。據測試數(shù)據表明,牛奶蛋白纖維具有良好的保暖性能,再加上親膚保健功能,牛奶蛋白纖維的優(yōu)良性能完全可以在家紡產品上得到體現(xiàn);四是在護膚產品。如面膜、眼罩等。鄭宇表示,隨著牛奶蛋白纖維新產品的不斷開發(fā),利用其輕軟、光滑、親膚、吸濕、導濕、透氣性好、強度高、染色性好、可加工性能好等諸多良好性能,將制出更多、更好的高品位紡織產品奉獻給社會。 轉載本網專稿請注明:"本文轉自錦橋紡織網" |