十年磨煉催生多功能紡織品

馬亮

納米技術是近年出現的一門高新技術，是用單個原子、分子制造物質的技術。對現在普通消費者而言，納米技術顯得熟悉而又陌生。但在可以預見的將來，納米技術將在紡織服裝方面獲得廣泛的應用。

日前，由上海工程技術大學服裝學院教授沈勇領銜的紡織化學與染整工程科研創新團隊科研成果《高性能納米光觸媒功能性紡織品的加工關鍵技術及產業化》獲得上海市科技進步二等獎。

凈化空氣的紡織品

早在2006年，日本多家公司就開始了空氣凈化紡織品的嘗試，部分公司生產的滌綸織物可以凈化甲醛、氨水、醋酸等物質，還有一些腈綸可以通過化學吸收的方式消除氨氣，一款滌綸則對乙醛有很強的去除作用，而乙醛就是煙草的主要成分。

沈勇帶領的科研團隊此次研制的一種納米催化材料，在光的作用下就可以降解空氣中的甲醛、苯等有害有機物，這些有機物將被分解成水和二氧化碳，從而達到凈化空氣的效果。經過鑒定，這項科研成果集自清潔、凈化空氣、抗菌、除臭、抗紫外線等功能于一身。

談到最初立項，沈勇教授告訴記者：“現在很多新聞報道指出有孩子坐了剛買的新車，或者住進新房子不久就得了白血病，雖然現在醫學上不能確定甲醛等有害物質是致病的主因，但我們還是希望找到一種能夠凈化空氣的材料避免空氣污染對人體的傷害。”

在不斷的研究中，他發現納米光催化材料和紡織纖維能夠作為高效和持久性的多功能紡織品，降解或分解環境中的揮發性有機物，可應用于日常生活中和某些特殊場合，達到“凈化空氣”的作用。

更令人驚喜的是，該產品不但能夠凈化空氣，還具有防紫外線、抗菌除臭等多個功能。與之相比，日本的空氣凈化紡織品顯得功能較為單一，使用不便。

但是，要將納米光催化材料和紡織纖維結合需要大量的研究工作，此前已有很多研究團隊進行了相關嘗試。

有團隊采取了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，這解決了納米分子需要與纖維牢固結合的問題，但一個新問題隨之而來：這樣制成的納米材料極易團聚，并可能伴有雜質，不容易控制。

另外的方法是通過粘合劑把納米材料“粘”在紡織品的表面。而這樣的紡織品不易清洗，且面料手感粗糙。

通過近10年的研究，沈勇終于找到了一個解決方法：利用結構改性的化學方法，使得納米材料帶上反應性化學基團直接與纖維反應實現共價鍵緊密連接，這種化學結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，綠色環保。

他介紹道，該項目最為關鍵的是在納米粒子均勻分散及其與纖維的堅牢結合過程中的相關技術上實現了突破，完成了多項技術創新。

通過這一項目，他的團隊開發了改性納米二氧化鈦在紡織品功能整理上的“一步法”水解制備應用技術和生產技術，研發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牢結合的問題，開發了系列織物光觸媒、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、汽車內飾用紡織品的生產基地。

快速攻關需產學研一體

談到這一項目的成功，沈勇表示，在科研中，產學研一體的研發模式功不可沒。

為了早日研發成功，沈勇的研發團隊與多家企業進行了合作，采用了課題負責人負責制，產品開發方面充分利用項目單位現有的產學研用一體化條件，將所開發的技術快速應用到規模生產中，縮短了技術和產品開發完成的過程和時間，產品生產方面主要利用項目單位現有的生產條件，同時將較為專業的加工委托給專業廠家按技術要求進行生產，這樣既可保證項目正常的投入和成本，又可帶動其他相關產業的聯動發展。

研發團隊通過定期總結課題經驗，研究成果通過產學研用平臺及時進行轉化，為技術成果的轉化提供良好的氛圍和必要的配套措施。

而與之合作的上海八達紡織印染服裝有限公司、上海龍頭家紡有限公司、上海汽車地毯總廠有限公司也在科研項目中得到了良好的發展。

記者還了解到，研發團隊將繼續依托2013年立項的上海市研發公共服務平臺“上海服裝創意設計與數字化技術公共服務平臺”，聯合上海八達紡織印染服裝有限公司、上海龍頭家紡有限公司、上海汽車地毯總廠有限公司等為上海紡織服裝產業研究開發、創新創業提供各類信息和服務支撐。

目前這項研究已申請了十余項發明專利，有6項已獲得了授權，多項填補了中國在該領域內的空白。

沈勇說：“目前我們已經和相關企業達成共識，將合作繼續深入納米材料在紡織材料中的應用研究，制造相關原材料，開發和賦予紡織品更多的功能，拓展其應用領域，也希望能有更多的納米功能紡織產品很快面世。”