我國大學研究出碳纖維著色新技術

近日，湖北大學王世敏教授和武漢紡織大學徐衛林教授指導研究團隊研究出一種有效、易操作的碳纖維織物著色方法，不僅顏色可調，還具有優良的耐洗滌性能。這項研究已經發表在國際材料科學領域頂級期刊《ACS Nano》上。

據介紹，該研究主要從仿生結構生色的思路出發，采用ALD（原子層沉積）技術在碳纖維/織物表面構建尺度各異的非晶TiO2薄膜，實現了碳纖維及其織物的著色。碳纖維表面存在的缺陷和含氧官能團（如—OH和—COOH）可有效啟動TiO2薄膜生長的特性，首先引入TIP（四異丙醇鈦），通過碳纖維表面上—OH或—COOH的活性基團的自限制化學反應在碳纖維表面形成—OCH（CH3）2，并引入H2O與—OCH（CH3）2反應形成單層TiO2薄膜和外露的—OH，每個步驟之后通過氮氣吹除剩余物質。通過重復上述ALD循環數目，可以精確地調節所需的TiO2薄膜厚度。

通過控制非晶TiO2薄膜的厚度，該研究實現了三原色紅、黃、藍的成功制備，并能通過三原色的復合，即改變碳纖維織物表面ALD TiO2的厚度，獲得其他各種不同的顏色。且所形成的TiO2薄膜耐洗滌性能優良，可經受50次的洗滌。這一成果為實現碳纖維及其織物的生態著色指明了方向。（來源：紡織導報）endprint