紡拓會LOGO

用服務

類查詢
即時訊息
字級切換

無毒塗層使天然布料具防水性

2018/09/26
美國科學家開發出一種新型塗層,他們表示,這種塗層方式不僅可以增加天然布料(如棉和絲)的防水性,而且比現有的塗層更有效。
 
從雨衣到軍用帳篷,防水布料都是必不可少的,但已有報告指出傳統的防水塗料已持續存在環境中並累積在我們的體內,因此基於健康因素可能會逐步淘汰傳統防水塗料的使用。
 
但麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)的科學家團隊開發了一種新的加工方法,該加工過程提供可以取代對環境有害化學物質的無毒替代品,則如同麻省理工學院教授Kripa Varanasi和Karen Gleason,以及前麻省理工學院博士候選人Dan Soto在先進功能材料(Advanced Functional Materials)期刊中所述。
 
機械工程副教授Varansi表示:「多數表示具有防水性能的布料實際上都是防水的。如果你在雨中站立一下,最終水還是會穿透衣物」。
 
目前用於製造防水布料的塗層通常是含有側鏈氟化物(perfluorinated side-chains)的長鏈聚合物(long polymers)所構成。問題是,所研究的短鏈聚合物不具有與長鏈聚合物一樣的防水(或疏水性)性能。
 
此外,目前的塗料是液態的,這意謂必須將布料浸入液體中然後再進行乾燥。Varanasi表示,這往往會堵塞布料所有的毛孔,意謂布料不再能呼吸。結果,需要進行第二道工序,就是打入空氣以重新打開布料的毛孔,這會增加了製造成本並且抵銷一些防水效果。
 
該研究指出,少於8個全氟化碳基團(perfluorinated carbon groups)的聚合物其持久性不夠,並且累積在生物體內的量幾乎與8個或更多的聚合物一樣多 – 這是最常使用的聚合物方式
 
麻省理工學院的團隊致力於將短鏈聚合物結合起來,該種聚合物本身賦予一定的疏水特性,並透過額外的化學處理及不同的塗層工序,稱為起始化學氣相沉積(initiated chemical vapor deposition, iCVD)可增強其效果。
 
使用不含任何液體且可在低溫下進行的iCVD塗層過程,可均勻產生非常薄的塗層,該塗層可循著纖維的表面輪廓,不會導致任何孔隙的阻塞,則可消除第二道加工段的需要。
 
同時,可以增加一道額外的工序,即在表面進行一道噴砂,這可增加作為一項可選的方法,以進一步提高防水性。
 
Soto表示:「最大的挑戰是找到可兼具性能、耐用性和iCVD相容性協同並進,並可提供最佳性能的契合點」
 
該工序可適用於許多不同種類的布料,包括棉、尼龍和亞麻,甚至在非織物材料,像是紙張,這開啟了各種的潛在性應用。該系統還在不同類型的布料,以及不同編織圖案的布料進行了測試,這些布料經過重複洗滌後並沒有塗層遭到降解,並且還通過了嚴格的磨損測試,經過1萬次重複磨損工序,其塗層並沒有出現損壞的情況。
 
Varanasi表示:「最終,經過嚴重的磨損工序,纖維會受損,但塗層不受影響」。
 
該團隊計劃繼續進行化學配方的優化以獲得最佳防水性,並希望將正在申請專利的技術授權給現有的布料和服裝公司。
 

回列表

TOP