納米光催化多功能紡織品

    當(dāng)下人們對(duì)于各類紡織品的需求，不再僅僅停留于美觀，而更要求其具有安全保健等功能性。能夠長久凈化空氣、降解甲醛、自清潔、防紫外線、高效抗菌除臭的服裝面料、窗簾、床單、車用地毯這些聽起來異想天開的紡織品都已經(jīng)不再是夢(mèng)想。

    日前，由上海工程技術(shù)大學(xué)服裝學(xué)院教授沈勇領(lǐng)銜的紡織化學(xué)與染整工程科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在上海某幾家有限公司等相關(guān)合作單位的支持下，不斷在綠色紡織品及功能化拓展方面進(jìn)行有益嘗試，其科研成果《高性能納米光觸媒功能性紡織品的加工關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化》獲得上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

能凈化空氣的紡織品

    自清潔、凈化空氣、抗菌、除臭、抗紫外線等都是科研團(tuán)隊(duì)探索的紡織品“神奇”功能。團(tuán)隊(duì)研制了一種納米光催化材料，在光的作用下即能降解有機(jī)物，使得空氣中甲醛、苯等有害有機(jī)物被分解成水和二氧化碳，從而達(dá)到凈化空氣的效果。

   “人們經(jīng)常會(huì)在新聞報(bào)道中聽到，有些孩子坐了剛買的新車或者住在剛裝修完的房子里，得了白血病等疾病，雖然現(xiàn)在醫(yī)學(xué)還不能確定甲醛、苯等物質(zhì)就是引發(fā)這些疾病的主因，但我們還是希望能找到一種材質(zhì)能夠很好的凈化空氣，避免污染空氣致病。”說起團(tuán)隊(duì)研究的初衷，沈勇教授顯得十分堅(jiān)決。同時(shí)他還表示，在制造工藝上，納米光催化材料和紡織纖維堅(jiān)牢結(jié)合，能作為一種高效和持久性的光催化等符合多功能紡織品，降解或分解環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)物，可應(yīng)用于日常生活中和某些特殊場(chǎng)合，達(dá)到“凈化空氣”的作用；同時(shí)，該光催化功能紡織品還具有防紫外線、抗菌除臭等多種功能。

十年研究實(shí)現(xiàn)突破

    然而，要實(shí)現(xiàn)納米粒子均勻分散并與纖維堅(jiān)牢結(jié)合需要攻克很多道技術(shù)難關(guān)。據(jù)了解，目前很多研究團(tuán)隊(duì)也嘗試過很多方式，如采用溶液共混或熔體共混方法將納米材料與纖維聚合物混合，制得功能性纖維及織物，但納米材料極易團(tuán)聚，并可能伴有雜質(zhì)，不容易控制；也有研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用粘合劑將納米材料附著在織物表面，然而這樣的粘合會(huì)讓面料手感粗糙，又不易打理清洗。沈勇所在的研究團(tuán)隊(duì)通過近10年的研究，利用結(jié)構(gòu)改性的化學(xué)方法，使得納米材料帶上反應(yīng)性化學(xué)基團(tuán)，能直接與纖維反應(yīng)實(shí)現(xiàn)共價(jià)鍵緊密鏈接，這種化學(xué)結(jié)合，不僅保證了面料的手感，不含任何添加粘合劑，還利用了織物原材料的特性，綠色環(huán)保。

    據(jù)沈勇介紹，該項(xiàng)目最為關(guān)鍵的是在納米粒子均勻分散及其與纖維的堅(jiān)牢結(jié)合過程中的相關(guān)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，完成了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。開發(fā)了改性納米二氧化鈦在紡織品功能整理上的“一步法”水解制備應(yīng)用技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)，研發(fā)了改性納米二氧化鈦在紡織品上的可行整理工藝，解決了納米粒子在纖維上的均勻分散及其與纖維堅(jiān)牢結(jié)合的問題，開發(fā)了系列織物光觸媒、抗菌、抗紫外線多功能整理劑，建立了納米多功能紡織服裝面料、家用紡織品、汽車內(nèi)飾用紡織品的生產(chǎn)基地。

產(chǎn)學(xué)研模式功不可沒

    談到與上海工程技術(shù)大學(xué)與上海幾家有限公司的合作時(shí)，沈勇說：“產(chǎn)學(xué)研模式功不可沒，我們項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用課題負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)制，產(chǎn)品開發(fā)方面充分利用項(xiàng)目單位現(xiàn)有的產(chǎn)學(xué)研用一體化條件，將所開發(fā)的技術(shù)快速應(yīng)用到規(guī)模生產(chǎn)中，縮短了技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)完成的過程和時(shí)間，產(chǎn)品生產(chǎn)方面主要利用項(xiàng)目單位現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，同時(shí)將較為專業(yè)的加工委托給專業(yè)廠家按技術(shù)要求進(jìn)行生產(chǎn)，這樣既可保證項(xiàng)目正常的投入和成本，又可帶動(dòng)其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動(dòng)發(fā)展。通過定期總結(jié)課題經(jīng)驗(yàn)，研究成果通過產(chǎn)學(xué)研用平臺(tái)及時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，為技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化提供良好的氛圍和必要的配套措施。”

    該成果的取得，不僅體現(xiàn)了科研團(tuán)隊(duì)的科研實(shí)力，也展現(xiàn)了上海工程技術(shù)大學(xué)及服裝學(xué)院以產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略聯(lián)盟為平臺(tái)，學(xué)科鏈、專業(yè)鏈對(duì)接產(chǎn)業(yè)鏈的辦學(xué)模式，始終堅(jiān)持依托上海現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)，主動(dòng)服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的辦學(xué)宗旨。沈勇表示，團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)依托2013年立項(xiàng)的上海市研發(fā)公共服務(wù)平臺(tái)“上海服裝創(chuàng)意設(shè)計(jì)與數(shù)字化技術(shù)公共服務(wù)平臺(tái)”。

    據(jù)悉，在沈勇和團(tuán)隊(duì)的共同努力下，該項(xiàng)研究已申請(qǐng)了十余項(xiàng)發(fā)明專利，其中已獲授權(quán)六項(xiàng)，好幾項(xiàng)還填補(bǔ)了中國在該領(lǐng)域內(nèi)的空白沈勇和團(tuán)隊(duì)成員還表示，“目前我們已經(jīng)和相關(guān)企業(yè)達(dá)成共識(shí),將合作繼續(xù)深入納米材料在紡織材料中的應(yīng)用研究，制造相關(guān)原材料，開發(fā)和賦予紡織品更多的功能，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域也希望能有更多的納米功能紡織產(chǎn)品很快面世”。這些成果實(shí)現(xiàn)了納米復(fù)合多功能紡織產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際水平，應(yīng)用前景廣闊，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。