袁一雪
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(kāi)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(jiàn)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(lèi),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,包括植物纖維、動(dòng)物纖維和礦物纖維三類(lèi)。而化學(xué)纖維則是經(jīng)過(guò)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(wú)機(jī)纖維。
纖維家族龐大,應(yīng)用的領(lǐng)域也各不相同,其中人們最熟悉的自然是日常用品?!敖衲陫W運(yùn)會(huì)上,各國(guó)運(yùn)動(dòng)健兒穿的運(yùn)動(dòng)服都是纖維材料制成的?!鄙虾|華大學(xué)材料學(xué)與工程學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任王華平說(shuō)。我國(guó)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(guò)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(guó)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(chóng)叮咬。美國(guó)人則考慮到了巴西水污染的問(wèn)題,專(zhuān)門(mén)為奧運(yùn)賽艇隊(duì)的隊(duì)員們?cè)O(shè)計(jì)了抗菌的競(jìng)賽服,以此抵御被污染的競(jìng)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(guó)人還利用3D打印技術(shù)為美國(guó)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(lèi)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(jiàn)大
“纖維材料在服裝中的應(yīng)用并不鮮見(jiàn),它們還可以應(yīng)用到更廣闊的范圍?!蓖跞A平表示,近幾年,纖維材料的發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。
以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(guó)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?!蓖跞A平說(shuō),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(zhǎng)。
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(yáng)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。向季胺鹽中引入有機(jī)硅,讓兩者結(jié)合,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(chē)車(chē)體輕量化中重要的材料。而智能穿戴設(shè)備中檢測(cè)健康的功能也是通過(guò)纖維材料傳導(dǎo)到手機(jī)中,再通過(guò)手機(jī)App發(fā)送給醫(yī)生?!蓖跞A平介紹說(shuō)。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)在必得
今年4月,美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)宣布成立美國(guó)國(guó)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(guò)3億美元的公私合作資金,開(kāi)發(fā)面向未來(lái)的纖維和織物,助力美國(guó)紡織品制造業(yè)的加速?gòu)?fù)蘇。該機(jī)構(gòu)由國(guó)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(jìng)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(guó)在這一領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)地位。
法國(guó)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(mén)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(kāi)發(fā),合成纖維也在逐步發(fā)展。近幾年越來(lái)越受到關(guān)注的石墨烯也是纖維的一種?!蓖跞A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(zhǎng)與人體接近,加速血液循環(huán),使用中人們可以享受到陽(yáng)光般的溫暖。
“合成纖維就是平臺(tái),將各種纖維的優(yōu)勢(shì)拿來(lái),再應(yīng)用到航空航天、醫(yī)療護(hù)理、交通、建筑、服飾等領(lǐng)域中?!蓖跞A平認(rèn)為,不久的將來(lái),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(guó)家也應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行戰(zhàn)略性思考。