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新材料和新技术的发展,不仅推动了传统产业的转型升级,也为解决人类面临的能源、环境、健康等重大问题提供了新的可能。

突破性创新!抗菌粘胶纤维诞生,力学与健康兼得

发布时间:2024-12-25       来源:中新康明

      粘胶纤维因其高透气性、高吸湿性及优越的穿着舒适性等优点,在纺织行业中占据重要地位。然而,抗菌性能的不足一直限制了其应用范围。近期,青岛大学功能纺织品与先进材料研究院的研究团队取得了一项突破性进展——利用氧化锌/儿茶酚甲醛树脂(ZnO/CFR)微球制备出高效抗菌且力学性能优良的粘胶纤维

抗菌粘胶纤维

高效合成:一步水热法制备抗菌微球

研究团队通过一步水热反应技术,巧妙地将儿茶酚、甲醛与氯化锌结合,制备出ZnO/CFR微球。这种合成方法不仅工艺简单、绿色高效,而且生成的微球直径在0.9~2.5微米之间,内部均匀分布着纳米级ZnO颗粒。这些ZnO颗粒被牢固地包覆在儿茶酚甲醛树脂基质中,形成稳定的复合材料。这种创新设计不仅使抗菌成分在使用中不易溶出,从而保证抗菌性能的长期有效性,还使微球能够直接满足纺织品加工的需求,具备工业化生产的潜力。

湿法纺丝:制备实用抗菌粘胶纤维

为了将ZnO/CFR微球的抗菌性能应用于实际,研究人员通过湿法纺丝技术,成功地将这些微球添加到粘胶纺丝液中,制备出抗菌粘胶纤维。这一工艺不仅保持了粘胶纤维原有的优良力学性能,还赋予了其高效的非溶出型抗菌性能。实验结果表明,含有6%(以甲纤质量计)ZnO/CFR微球的抗菌粘胶纤维(VF-6%)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率高达99.9%以上。

非溶出型抗菌:健康与环境的双重保障

传统抗菌纤维往往依赖溶出型抗菌剂,但长期使用可能导致抗菌剂流失,从而影响抗菌效果。而ZnO/CFR抗菌粘胶纤维则呈现出非溶出型抗菌效果,即抗菌成分不会从纤维中溶出,而是直接附着在纤维表面或内部,持续发挥抗菌作用。这种特性不仅保证了抗菌性能的持久性,还减少了对环境和人体的潜在危害,实现了健康与环境的双重保障。

力学性能优良:满足多样化应用需求

除了卓越的抗菌性能外,ZnO/CFR抗菌粘胶纤维还保持了优良的力学性能。实验结果显示,即使添加了ZnO/CFR微球,纤维的拉伸断裂强度和断裂伸长率也仅略有降低,仍能满足不同领域的应用要求。这意味着ZnO/CFR抗菌粘胶纤维不仅适用于服装、家居等日常用品领域,还可拓展至医疗、卫生等更高要求的领域。

综上所述,青岛大学研究团队通过引入ZnO/CFR微球,成功制备出具有高效抗菌性能的粘胶纤维。这一创新技术不仅显著提升了粘胶纤维的抗菌效能,同时保持了其原有的优越力学性能。该成果为抗菌粘胶纤维的制备提供了新的思路,并在医疗、卫生、纺织等领域展现出广阔的应用前景。

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