十年磨炼催生多功能纺织品

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翻新时间：2023-05-15

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十年磨炼催生多功能纺织品

纳米技术是近年出现的一门高新技术，是用单个原子、分子制造物质的技术。对现在普通消费者而言，纳米技术显得熟悉而又陌生。但在可以预见的将来，纳米技术将在纺织服装方面获得广泛的应用。

日前，由上海工程技术大学服装学院教授沈勇领衔的纺织化学与染整工程科研创新团队科研成果《高性能纳米光触媒功能性纺织品的加工关键技术及产业化》获得上海市科技进步二等奖。

净化空气的纺织品

早在2006年，日本多家公司就开始了空气净化纺织品的尝试，部分公司生产的涤纶织物可以净化甲醛、氨水、醋酸等物质，还有一些腈纶可以通过化学吸收的方式消除氨气，一款涤纶则对乙醛有很强的去除作用，而乙醛就是烟草的主要成分。

沈勇带领的科研团队此次研制的一种纳米催化材料，在光的作用下就可以降解空气中的甲醛、苯等有害有机物，这些有机物将被分解成水和二氧化碳，从而达到净化空气的效果。经过鉴定，这项科研成果集自清洁、净化空气、抗菌、除臭、抗紫外线等功能于一身。

谈到最初立项，沈勇教授告诉记者：“现在很多新闻报道指出有孩子坐了刚买的新车，或者住进新房子不久就得了白血病，虽然现在医学上不能确定甲醛等有害物质是致病的主因，但我们还是希望找到一种能够净化空气的材料避免空气污染对人体的伤害。”

在不断的研究中，他发现纳米光催化材料和纺织纤维能够作为高效和持久性的多功能纺织品，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特殊场合，达到“净化空气”的作用。

更令人惊喜的是，该产品不但能够净化空气，还具有防紫外线、抗菌除臭等多个功能。与之相比，日本的空气净化纺织品显得功能较为单一，使用不便。

但是，要将纳米光催化材料和纺织纤维结合需要大量的研究工作，此前已有很多研究团队进行了相关尝试。

有团队采取了溶液共混或熔体共混方法将纳米材料与纤维聚合物混合，制得功能性纤维及织物，这解决了纳米分子需要与纤维牢固结合的问题，但一个新问题随之而来：这样制成的纳米材料极易团聚，并可能伴有杂质，不容易控制。

另外的方法是通过粘合剂把纳米材料“粘”在纺织品的表面。而这样的纺织品不易清洗，且面料手感粗糙。

通过近10年的研究，沈勇终于找到了一个解决方法：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直接与纤维反应实现共价键紧密连接，这种化学结合不仅保证了面料的手感，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。

他介绍道，该项目最为关键的是在纳米粒子均匀分散及其与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。

通过这一项目，他的团队开发了改性纳米二氧化钛在纺织品功能整理上的“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纺织品上的可行整理工艺，解决了纳米粒子在纤维上的均匀分散及其与纤维坚牢结合的问题，开发了系列织物光触媒、抗菌、抗紫外线多功能整理剂，建立了纳米多功能纺织服装面料、家用纺织品、汽车内饰用纺织品的生产基地。

快速攻关需产学研一体

谈到这一项目的成功，沈勇表示，在科研中，产学研一体的研发模式功不可没。

为了早日研发成功，沈勇的研发团队与多家企业进行了合作，采用了课题负责人负责制，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，同时将较为专业的加工委托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发展。

研发团队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。

而与之合作的上海八达纺织印染服装有限公司、上海龙头家纺有限公司、上海汽车地毯总厂有限公司也在科研项目中得到了良好的发展。

记者还了解到，研发团队将继续依托2013年立项的上海市研发公共服务平台“上海服装创意设计与数字化技术公共服务平台”，联合上海八达纺织印染服装有限公司、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纺织服装产业研究开发、创新创业提供各类信息和服务支撑。

目前这项研究已申请了十余项发明专利，有6项已获得了授权，多项填补了中国在该领域内的空白。

沈勇说：“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纺织材料中的应用研究，制造相关原材料，开发和赋予纺织品更多的功能，拓展其应用领域，也希望能有更多的纳米功能纺织产品很快面世。”