在传统纤维中添加纳米复合材料,实现抗紫外、防臭等特定功能,是现今纺织行业的一大潮流。但纳米材料何时添加、如何添加,效果会有天壤之别。一般情况下,当纤维纺成布匹后再用纳米材料改性,效果最不稳定;相反,在纤维最初处于“母粒”阶段时,添加纳米材料效果最长久。然而,纳米粒子很“活跃”,容易发生二次团聚,在制备时很难均匀分散。怎样实现纳米材料在基体中的均匀、稳定分散,是获得性能优异的纳米复合材料的关键。
在东华大学副校长朱美华博士领衔下,课题组在已有研究基础上,开发出独特的“核壳结构”,即把纳米添加材料做成内外两层:里面一层是功能性材料,外面“裹”上高分子材料,再加以一系列工艺改进,让纳米材料又稳定又均匀地分散在母粒中,充分发挥应有功能,添加量可减少50%以上。
朱美华说,上世纪六七十年代“的确良”风靡一时,其挺刮有余、舒适度不足的特点,成为课题组从事纤维改性研究最初的动力。天然纯棉织物固然优点不少,但要增加产量满足市场需求,要占用更多的农业资源;而我国目前的化纤年产量已有2000万吨,高技术纤维比例却不足30%,大有文章可做。专家认为,纤维研究不同于一般的基础研究,使用者的舒适度很重要。课题组和下游厂家一起改进设备和工艺,创造性地开发出星形等特殊截面的纤维,同时把纤维尽量纺细,让织物摸起来又顺滑又舒适。
在上海市纳米产业促进中心支持下,该技术已在多家纤维材料公司产业化,运用于“依福瑞”等品牌内衣。在今年的国家科学技术奖中,该技术获得科技进步二等奖。
【专家点评】复旦大学高分子科学系教授府寿宽:该项目攻克了成纤用纳米材料可控制备及其应用中的共性关键问题,使我国占领了该领域的技术制高点,促进了纳米材料及技术的发展。