我國大學(xué)研究出碳纖維著色新技術(shù)

近日，湖北大學(xué)王世敏教授和武漢紡織大學(xué)徐衛(wèi)林教授指導(dǎo)研究團(tuán)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(diào)，還具有優(yōu)良的耐洗滌性能。這項研究已經(jīng)發(fā)表在國際材料科學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《ACS Nano》上。

據(jù)介紹，該研究主要從仿生結(jié)構(gòu)生色的思路出發(fā)，采用ALD（原子層沉積）技術(shù)在碳纖維/織物表面構(gòu)建尺度各異的非晶TiO2薄膜，實現(xiàn)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(tuán)（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(tuán)的自限制化學(xué)反應(yīng)在碳纖維表面形成—OCH（CH3）2，并引入H2O與—OCH（CH3）2反應(yīng)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(zhì)。通過重復(fù)上述ALD循環(huán)數(shù)目，可以精確地調(diào)節(jié)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(xiàn)了三原色紅、黃、藍(lán)的成功制備，并能通過三原色的復(fù)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(yōu)良，可經(jīng)受50次的洗滌。這一成果為實現(xiàn)碳纖維及其織物的生態(tài)著色指明了方向。（來源：紡織導(dǎo)報）endprint