科學(xué)家開發(fā)舊塑料聚乙烯 可紡織成環(huán)保服裝cnBeta.COM 2021-03-17 |
麻省理工學(xué)院的工程師們已經(jīng)為一種常見的塑料找到了新的用途,設(shè)法將聚乙烯紡成織物,通過讓熱量通過和水分蒸發(fā),可以被動(dòng)地冷卻穿著者。 這一發(fā)現(xiàn)可以看到廢棄的塑料袋被變成運(yùn)動(dòng)服。
由于聚乙烯的結(jié)構(gòu),由聚乙烯紡成的織物可以通過讓熱量散發(fā)而使穿戴者保持涼爽,但由于其不太理想的特性,即把水分吸收進(jìn)來,因此它在很大程度上被科學(xué)界拒絕作為一種織物的候選材料。
但麻省理工學(xué)院的工程團(tuán)隊(duì)已經(jīng)找到了一種方法,使材料能夠吸引水分子到其表面,在那里蒸發(fā)。研究人員從原材料聚乙烯粉末開始,然后利用標(biāo)準(zhǔn)的紡織制造設(shè)備生產(chǎn)出細(xì)小的纖維,發(fā)現(xiàn)這個(gè)過程會(huì)導(dǎo)致輕度氧化,從而產(chǎn)生微弱的親水效果。該團(tuán)隊(duì)將多根聚乙烯纖維擠壓在一起,形成可編織的紗線,股間的空隙形成類似毛細(xì)血管的結(jié)構(gòu),水分子一旦被吸引到纖維表面,就可以通過這些結(jié)構(gòu)被動(dòng)吸收。
在進(jìn)行了一些旨在最大限度地提高吸收和蒸發(fā)能力的建模后,工程師們優(yōu)化了纖維的排列和尺寸,然后用工業(yè)織機(jī)將紗線織成織物。在與棉、尼龍和聚酯織物的對(duì)決中,發(fā)現(xiàn)聚乙烯織物表現(xiàn)出更快的吸濕性,不過反復(fù)潤(rùn)濕確實(shí)削弱了其性能。幸運(yùn)的是,工程師找到了一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方法,即可以通過摩擦材料本身來刷新材料,這樣它就能保持其吸濕能力,它可以持續(xù)地、被動(dòng)地抽走水分。"
由于聚乙烯與其他分子不打交道,傳統(tǒng)的油墨和染料無法用于添加顏色。相反,在紗線被擠出之前,彩色顆粒被添加到原粉中。該團(tuán)隊(duì)表示,以這種方式給織物著色,有助于該材料維持相對(duì)較小的生態(tài)足跡,工程師們使用紡織行業(yè)常用的生命周期評(píng)估工具,確定這種材料和織物生產(chǎn)方法所需的能源比聚酯和棉花少。
聚乙烯的熔化溫度較低,所以你不必像其他合成高分子材料那樣加熱它來制造紗線,與合成聚酯或尼龍等更傳統(tǒng)的紡織材料相比,合成原料聚乙烯釋放的溫室氣體和廢熱也更少。棉花的生長(zhǎng)也需要大量的土地、肥料和水,并且要用刺激性的化學(xué)品進(jìn)行處理,這都會(huì)帶來巨大的生態(tài)足跡。更小的環(huán)境足跡也延續(xù)到了實(shí)際使用中,10分鐘的冷循環(huán)就可以讓衣服保持清潔和新鮮。
希望這一發(fā)現(xiàn)能使塑料袋、食品包裝、咖啡杯等被回收到衣服和鞋類中,而不是增加巨大的浪費(fèi)。事實(shí)上,該團(tuán)隊(duì)目前正在研究運(yùn)動(dòng)服、軍事和太空技術(shù)的應(yīng)用。
責(zé)任編輯:王超
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