東華大學紡織材料創(chuàng)新科技亮相工博會
紡織品水洗50次仍可保持優(yōu)異的抗菌效果;排汗導濕的運動休閑面料能加載抗菌、阻燃等功能;神奇手術服為醫(yī)護人員筑起一道“防護墻”……正在舉行的2016中國國際工業(yè)博覽會上,東華大學展出了涵蓋紡織面料、醫(yī)衛(wèi)防護材料、高性能纖維、航空復合材料、節(jié)能環(huán)保等領域的多項創(chuàng)新技術,生動的展覽形式一下拉近了高科技與觀眾的距離,體現(xiàn)了“科技以人為本、研發(fā)直面需求”的理念。
高值纖維誰“裁”出 功能雜化似“剪刀”
襪子、內(nèi)衣不僅有良好的抗菌作用,還能消除因細菌產(chǎn)生的異味。先別點贊,這只是功能類紡織品2.0時代的產(chǎn)品性能??咕?、阻燃等功能與舒適性集于一身的系列纖維產(chǎn)品,亮出了組合招牌。此次工博會上,東華大學展區(qū)的“健康防護功能雜化材料及其高值化聚酯纖維設計開發(fā)”項目把人們對紡織品功能的認知帶入了3.0時代。
近年來,已經(jīng)面世的健康防護功能類紡織品深受國內(nèi)外消費者喜愛,但這類產(chǎn)品所需的高值化功能纖維在生產(chǎn)中存在功效性、耐久性和可加工性難以統(tǒng)一的難題。東華大學材料學院院長朱美芳教授課題組十余年來持續(xù)進行功能雜化材料研發(fā),此次該團隊帶來的參展項目就系統(tǒng)解決了這類功能纖維產(chǎn)業(yè)化過程中的技術瓶頸。雜化技術可實現(xiàn)對材料功能的“裁剪”和“組裝”,對促進纖維和紡織行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、結構優(yōu)化有重要意義。項目組在聚酯的合成、纖維成型和紡織后加工中引入雜化及功能組裝技術,設計發(fā)明了具有特定形態(tài)、組成和結構的負載金屬離子抗菌功能雜化材料,研究出功能材料在聚酯基體中均勻穩(wěn)定分散新方法。所制備出的材料性能穩(wěn)定、形貌可調(diào)控、功能高效持久,可應用于多功能纖維和后整理功能織物如襪子、內(nèi)衣褲、休閑運動衣物、醫(yī)用紡織品的開發(fā),滿足了化纖產(chǎn)業(yè)轉型升級與可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。項目形成了功能雜化樹脂、纖維及其加工技術三大知識產(chǎn)權體系,申請發(fā)明專利20余項、授權15項;發(fā)表專著1部、論文50余篇,成果處于國內(nèi)領先、國際先進水平,曾獲2015年上海市技術發(fā)明一等獎。
據(jù)了解,該項目屬于纖維加工技術與聚合物基復合材料交叉學科領域,在2013年團隊獲獎項目“負載金屬離子雜化材料”成果基礎上,這次增加了纖維材料的阻燃功能。銀系抗菌劑加工遇高溫時易發(fā)生氧化還原反應變質且顏色變黃,降效甚至失效,而該項目研制的產(chǎn)品經(jīng)高溫加工不變色,不影響抗菌效果。此次研發(fā)的抗菌庫思瑪纖維、抗菌純聚酯纖維(滌綸)針織物按照行業(yè)標準方法進行抗菌測試,對金黃色葡萄球菌抑菌率接近100%,對大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率也遠高標準值,均在95%以上。實驗還表明,這類抗菌纖維制品(織物)即使經(jīng)過50次水洗,抗菌效果仍能達到行業(yè)標準的AAA級,成功地實現(xiàn)了功效性與耐久性的統(tǒng)一。
神奇醫(yī)衛(wèi)防護材料為人體筑起健康 “防護墻”
醫(yī)生做手術時經(jīng)常穿著一件藍大褂,你可知道小小一件手術服,不僅要排濕透氣,讓醫(yī)生穿著自如做手術,還要為醫(yī)護人員筑起一道“防護墻”,保護他們免受手術過程中各種病毒、細菌、污染物等感染。在2016中國國際工業(yè)博覽會高校展區(qū)東華大學展臺上,就展示了這樣一件神奇的手術服,穿上它不僅能幫助醫(yī)護人員抵擋住血液、酒精、油漬的“進攻”,而且還能有效抗靜電,防止手術過程中灰塵進入。研發(fā)這項技術的是東華大學紡織學院靳向煜教授團隊,團隊攜項目“醫(yī)衛(wèi)防護非織造材料關鍵技術及產(chǎn)業(yè)化”亮相本屆工博會,為參觀者帶來了全新的醫(yī)衛(wèi)防護材料成果展示。
據(jù)了解,該款手術防護服采用的是微納米級的醫(yī)衛(wèi)防護材料,它的最大好處在于“三拒一抗”,即拒血液、拒酒精、拒油以及抗靜電。可別小看這“改造”。跟血液打交道,幾乎是每個醫(yī)生在手術過程中都會遇到的“家常事”。如果病人是傳染病毒攜帶者,那么血液就成了病毒傳播的絕佳“通道”,而這個時候,靳教授團隊研發(fā)的醫(yī)衛(wèi)防護材料就派上了大用場,它能有效阻斷血液、酒精等對醫(yī)護人員身體的侵擾,保護他們的健康。
除了用在手術服防護這一特殊領域,靳教授團隊這一研發(fā)成果還“飛入了尋常百姓家”。就拿嬰兒尿褲來說,媽媽們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)寶寶用了尿褲發(fā)生“紅屁屁”現(xiàn)象,那是因為尿褲本身導流材料不理想,容易讓尿液集中。而采用靳教授團隊成果所研制出的嬰兒尿褲則有效避免了這一問題,團隊采用“定向排液+阻尼擴散”的制備技術研發(fā)出復合導流材料,用這一材料做出的尿褲對尿液的導流和吸收更加均勻,尿褲更薄、透氣性更好,有效抑制了尿液反滲,有效防止了寶寶“紅屁屁”現(xiàn)象的發(fā)生。目前,除了嬰兒尿褲,成果也在成人尿褲的生產(chǎn)中加以擴散應用。
靳教授團隊自2003年開始從事醫(yī)衛(wèi)防護材料的系列開發(fā)研究,所研制出的防護口罩濾料、導流層材料、功能型醫(yī)用敷料、可沖散水刺材料以及醫(yī)用防護服材料五大類成果均達到了國際領先技術水平,團隊迄今已獲授權多項發(fā)明專利。團隊與企業(yè)合作積極推進成果轉化,開發(fā)了醫(yī)用防護口罩、手術防護服、手術床單、成人及嬰兒尿褲、婦女衛(wèi)生巾等一系列的醫(yī)用防護制品和衛(wèi)生用品,應用單位覆蓋美國寶潔公司、日本花王公司、中國恒安集團公司等知名企業(yè)品牌。僅僅2013-2015年的三年間,團隊為企業(yè)新增產(chǎn)值達到了12.7億元,創(chuàng)收外匯1.2億美元,經(jīng)濟效益十分顯著。