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把“塑料袋”穿上身

2021-03-18 光明网 【 字体:

  你晓得吗,穿在身上的衣服可以或许是一个大净化源。它们像二氧化碳一样为气候变暖火上浇油。

  怎样办?科学家发起把“塑料袋”穿上身。

  3月16日登载于《自然—可持续性》期刊的一项新研讨显现,在思索将来可以或许成为面料的质料时,科学家疏忽了一个有潜力的挑选:聚乙烯。

  作为保鲜膜和购物袋运用的质料,聚乙烯无奈吸水,这类防渗化性不断是其作为可穿着纺织品的重要妨碍。而今,美国麻省理工学院科学家曾经打破妨碍,将聚乙烯纺成纤维和纱线,并将这些纱线织成丝绸般轻浮的织物。

  “2015年,咱们就提出了运用聚乙烯纤维停止主动冷却的观点。但是,聚乙烯是疏水的,因此不可以或许用传统体例染色,以是咱们不克不及不将其计划成一种新的织物质料,后者不只可以或许辐射热量停止主动冷却,还可以或许吸汗,并且恬静。”该论文通信作者、麻省理工学院机械工程系的Svetlana Boriskina在接收《中国科学报》采访时默示。

  衣服上的净化

  纺织行业是地球上净化最严峻的行业之一,仅次于石油和自然气行业。出产纺织品要损耗大批的水,并发生数百万吨的纺织废物,排放的温室气体占寰球温室气体的5%~10%。

  并且,纺织品在运用阶段的保护每每比出产阶段损耗更多的动力和水,黑色或混杂纺织品还让渣滓分类变得庞大,大多数纺织品终究被扔进渣滓填埋场或点火。

  “今朝寰球每一年消耗的打扮超越6200万吨,从质料到加工,这些打扮须要损耗大批资本。比方,自然纤维莳植须要运用大批水和化学品,占用耕地乃至丛林;纤维产物前期化学染色也会造成水糟蹋和水净化。”清华大学美术学院研讨可持续时髦的姜珊梓说。

  固然纺织业持久运用羊毛、棉、丝、麻等自然纤维,但在已往的一个世纪里,涤纶、腈纶和尼龙等分解质料敏捷进步。而一种罕见的塑料却被忽视了。

  这类塑料就是聚乙烯,也是世界上出产最遍及的质料之一。它价钱廉价、耐腐蚀、易于制造与收受接管,在寿命完毕时可以或许转换成燃料源。非织造聚乙烯质料曾经用于实验室打扮和防护打扮的制造。

  但由于聚乙烯份子的主链是碳原子,每一个碳原子上连着一个氢原子。这类简略布局经由屡次重复,就造成了一种近似聚四氟乙烯的布局,可以或许抵制水和其余份子的黏附。“每一个和咱们攀谈过的人都说,聚乙烯可以或许会让你坚持风凉,但由于排挤水,它不会吸汗,以是也就不克不及用作纺织品。”Boriskina说。

  虽然如斯,Boriskina和同事们照旧试图用聚乙烯制造可编织的纤维。

  搓一搓 塑料能吸水

  研讨职员从原始粉末方式的聚乙烯最先,运用尺度的纺织制造装备将聚乙烯凝结并挤压成细纤维,近似于出产面条。使人诧异的是,他们发明这类挤压进程细微氧化了质料,使聚乙烯变得弱亲水,并可以或许吸取水份子到其概况。

  该团队又将多个聚乙烯纤维堆积在一起,制成可编织的纱线。他们发明,在一股纱线中,纤维之间的清闲造成了近似毛细血管的通道,一旦水份子被吸取到纤维概况,它们就会被吸取。

  为了优化这类吸水才能,研讨职员模仿了纤维的机能,发明拥有必然直径的纤维在全部纱线中会以特定的标的目的布列,从而进步了纤维的吸水才能。

  基于该模子,研讨职员制造了拥有更优化的纤维布列和尺寸的聚乙烯纱线,而后运用产业织机将纱线织成织物。为了测试聚乙烯织物、棉、尼龙和聚酯织物的吸汗才能,他们将各种纤维条浸入水中,丈量液体吸取或顺着每条纤维条往上活动所需的时光。他们还把织物放在一个磅秤上,丈量了水经过织物并蒸发织物的分量。

  在测试中,聚乙烯织物能比其余平凡纺织品更快消失和蒸发水份。研讨职员视察到,聚乙烯在重复润湿进程中落空了一些吸水才能,但经过简略磨擦,或将其裸露在紫外线下,研讨职员引诱质料再次变得亲水。

  “你可以或许经过磨擦质料来‘革新’它,如许就坚持了吸汗才能。它可以或许一连、主动地吸走水份。”Boriskina说。

  该团队还发明了一种将色彩融入聚乙烯织物的新举措。研讨职员在聚乙烯粉末中参加黑色颗粒,而后将质料挤压成纤维。经过这类举措,颗粒被包裹在纤维中,乐成地给予其色彩。

  “咱们不须要运用传统的纺织品染色工艺,即把衣服浸泡在刺激性化学溶液中。”Boriskina 说,“咱们可以或许在完整枯燥的状况下给聚乙烯纤维上色,在它们生命周期完毕后,咱们可以或许凝结、离心,收受接管颗粒再次运用。”

  时髦也可持续

  Boriskina的“塑料衣服”并不是其貌不扬、阔别时髦,相反,它拥有丝质的光芒、柔滑风凉的触感,还能经过倏地吸湿和蒸发为穿者降温。

  该团队运用纺织行业经常使用的生命周期评估货色计较了聚乙烯制造纺织品的碳足迹。思索到聚乙烯的物理机能和制造和上色进程,研讨职员发明,与涤纶和棉布比拟,出产聚乙烯纺织品须要的动力更少。

  “聚乙烯的凝结温度较低,以是你不须要像分解其余高份子质料那样加热制造纱线。”Boriskina说,“与分解更传统的纺织质料(如聚酯或尼龙)比拟,分解聚乙烯开释的温室气体和废热更少。”

  另外,在运用阶段,聚乙烯织物对情况的影响也较小,由于与棉布和其余纺织品比拟,荡涤和枯燥它须要的动力更少。

  “它不会脏,由于不货色能粘在下面。”Boriskina说,“你用冷水洗濯聚乙烯只要10分钟,比拟之下,用热水洗濯棉布则要1小时。”

  研讨职员盼望,聚乙烯面料可以或许鼓励人们收受接管塑料袋和其余聚乙烯产物,从而添加质料的可持续使用。“一旦有人把塑料袋扔进海里就泛起了净化成绩。但这些袋子很容易收受接管,若是你能把聚乙烯制成活动鞋或帽衫,收受接管这些袋子就很划算了。”Boriskina说。

  “可持续时髦为打扮行业净化寻觅了处理举措。”作为年轻人,姜珊梓以为可持续时髦将来开展趋向是悲观的,“固然还没有造成清楚零碎的标准,但今朝曾经有许多平台在进步可持续时髦的常识,乃至贩卖相干产物,同时也推进民众晋升绿色消耗认识,加强对情况保护的认知”。

  而今,Boriskina团队正与陶氏化学、新百伦和Braskem等公司相互协作,勤奋让这项技能获得大规模使用。他们也在摸索用聚乙烯面料制造轻质、可主动冷却的活动服、戎服,乃至下一代太空服。

  “咱们还致力于研讨纤维和织物降解,和超细纤维/微塑料净化来历,以便使聚乙烯纺织品能抵制微塑料零落,为增加微塑料净化供应下游处理方案。”Boriskina说。(唐凤)

[义务编纂: 张梦凡 ]

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