“你看,這是我從國外帶回來的刷碗巾,真的很好用。”凌小姐向同事展示她在國外旅游時(shí)購買的物品。就在她的辦公室里,也有幾位女同事都不顧背包的負(fù)重,千里迢迢地從國外帶回來廚房使用的清潔巾。“別看東西不大,但卻讓廚房煥然一新”。
這些清潔巾雖然產(chǎn)地各不相同,但是成分均以纖維為主,竹纖維、碳纖維、海藻纖維……這些新奇的材料正在走近人們的生活。
神奇的纖維
其實(shí),不僅僅是清潔用品,人們的衣物也在這幾年發(fā)生了翻天覆地的變化。
8年前,青島大學(xué)就自主研發(fā)了海藻纖維的衣物。這種由海藻提取的纖維編織的衣物,具有良好的阻燃性,而且還具有止血抗菌、抗電磁輻射、可降解、純天然等優(yōu)點(diǎn)。參與開發(fā)的研究人員在接受采訪時(shí)表示,海藻纖維里存在大量的金屬離子,因此具有良好的阻燃性。
而在“清潔界”隨處可見的竹纖維,則是提取了竹子的纖維制成,不僅制作材料綠色環(huán)保,而且具備強(qiáng)力去污、超強(qiáng)吸水、經(jīng)久耐用、永不沾油的特性。
而這兩者只是纖維家族中的眾多成員之一。
據(jù)了解,按照相關(guān)分類,纖維可分為天然纖維和化學(xué)纖維,其中,天然纖維是自然界存在的,可以直接取得纖維,包括植物纖維、動(dòng)物纖維和礦物纖維三類。而化學(xué)纖維則是經(jīng)過化學(xué)處理加工而制成的纖維,包括人造纖維,合成纖維和無機(jī)纖維。
纖維家族龐大,應(yīng)用的領(lǐng)域也各不相共同,其中人們最熟悉的自然是日常用品。“今年奧運(yùn)會(huì)上,各國運(yùn)動(dòng)健兒穿的運(yùn)動(dòng)服都是纖維材料制成的。”上海東華大學(xué)材料學(xué)與工程學(xué)學(xué)院副院長、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任王華平告訴記者。我國運(yùn)動(dòng)員身著的“龍服”亦是如此。這套“龍服”本身采用特殊的拒水工藝,既透氣又可以抵御里約當(dāng)季的雨水,衣服內(nèi)層經(jīng)過木糖醇涼感加工,即便身處熱辣的巴西,也能感受到清清爽爽。
韓國奧運(yùn)會(huì)代表隊(duì)的隊(duì)服中則針對(duì)巴西境內(nèi)令人聞風(fēng)喪膽的寨卡病毒做了防范,添加了驅(qū)蚊劑,可以實(shí)現(xiàn)抵御蚊蟲叮咬。美國人則考慮到了巴西水污染的問題,專門為奧運(yùn)賽艇隊(duì)的隊(duì)員們設(shè)計(jì)了抗菌的競賽服,以此抵御被污染的競賽水域中的潛在威脅,并具有良好的排汗性能。
此外,喜歡創(chuàng)意的美國人還利用3D打印技術(shù)為美國短跑運(yùn)動(dòng)員Allyson Felix打造了一雙纖維“戰(zhàn)靴”,結(jié)合了鞋類結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、平衡性與美感。
雖然纖維材料在此次奧運(yùn)會(huì)中亮點(diǎn)頻頻,但這些應(yīng)用在王華平眼中,卻只是纖維應(yīng)用中的冰山一角。
由小見大
“纖維材料在服裝中的應(yīng)用并不鮮見,它們還可以應(yīng)用到更廣闊的范圍。”王華平表示,近幾年,纖維材料的發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。
比如纖維的抗菌功能為例。以前人們看到抗菌兩個(gè)字,腦海中自然而然的反應(yīng)就是抵抗有害細(xì)菌。但殊不知,當(dāng)時(shí)的抗菌材料并不能分清“敵我”,還會(huì)誤傷有益的細(xì)菌。
“這兩年國內(nèi)外都在提微生物,所以材料科學(xué)對(duì)此也進(jìn)行了改良。”王華平說,為了不讓有益細(xì)菌被合成纖維“誤傷”,現(xiàn)在的抗菌纖維材料做到了在保護(hù)益生菌環(huán)境的同時(shí),還能抑制有害菌生長。
比如,為纖維材料做有硅季胺鹽抗菌整理。作為化學(xué)成分,季胺鹽是陽離子表面活性劑,能吸附帶有負(fù)電荷的細(xì)菌,顯示出有效的抗菌能力,也具有一定的耐久性。當(dāng)向季胺鹽中引入有機(jī)硅,讓兩者結(jié)合,就不僅能改善抗菌劑與纖維材料的結(jié)合能力使之耐洗,還能防止抗菌劑脫落殺死皮膚表面的微生物,保護(hù)有益細(xì)菌,因而安全性良好。
當(dāng)然,抗菌也只是纖維材料眾多功能中的一個(gè)。
“像碳纖維,就是汽車車體輕量化中重要的材料。而智能穿戴設(shè)備中檢測健康的功能也是通過纖維材料傳導(dǎo)到手機(jī)中,再通過手機(jī)App發(fā)送給醫(yī)生。”王華平介紹說。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢在必得
今年4月,美國國防部長宣布成立美國國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的第八家制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)——革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu),提供超過3億美元的公私合作資金,開發(fā)面向未來的纖維和織物,助力美國紡織品制造業(yè)的加速復(fù)蘇。該機(jī)構(gòu)由國防部牽頭組建,麻省理工學(xué)院(MIT)負(fù)責(zé)管理,包括了89家工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和非盈利組織成員。早在去年競標(biāo)時(shí),就有媒體報(bào)道革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)將確保美國在這一領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)地位。
法國政府更是從1982年就成立了由產(chǎn)業(yè)界、高等院校以及政府部門三方面組成的特別委員會(huì),著手對(duì)新材料領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)研和現(xiàn)狀分析,提出了發(fā)展新材料的計(jì)劃草案,確定了具體的對(duì)策措施。
“隨著人們對(duì)自然纖維材料的開發(fā),合成纖維也在逐步發(fā)展。近幾年越來越受到關(guān)注的石墨烯也是纖維的一種。”王華平繼續(xù)介紹道。正是由于石墨烯的出現(xiàn),人們的內(nèi)衣才被不斷地更新?lián)Q代。將石墨烯應(yīng)用到服裝中,它在通電后生成大量的紅外線輻射,波長與人體接近,加速血液循環(huán),使用中人們可以享受到陽光般的溫暖。
“合成纖維就是平臺(tái),將各種纖維的優(yōu)勢拿來,在應(yīng)用到航空航天、醫(yī)療護(hù)理、交通、建筑、服飾等領(lǐng)域中。”王華平認(rèn)為,不久的將來,纖維將作為一種先進(jìn)的材料出現(xiàn)在各行各業(yè),所以國家也應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行戰(zhàn)略性思考。
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