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来源:©Matteo Alberghini et al / Springer大自然有限公司2021

扫描电子显微镜顶视图聚乙烯纤维织物的图像。酒吧是500μm规模

新纺织由美国研究人员从聚乙烯-最简单和最廉价的聚合物显示了优于棉布或亚麻布的冷却特性,比涤纶更耐脏,很容易回收,可以由回收材料制成的。因此,研究人员认为它可能贡献显著减少生态足迹都时尚产业,减少世界上的塑料垃圾山。

纺织行业有巨大的碳足迹与面料生产的5600万吨每年负责5 - 10%的全球温室气体排放。行业一旦完全取决于天然纤维,如棉、亚麻和羊毛,但在过去的一个世纪的涤纶和尼龙等合成高分子材料已经变得越来越普遍。然而,聚乙烯被人们忽视了。有一些严重的障碍,材料工程师解释道斯维特拉娜Boriskina麻省理工学院的技术。'一个是疏水的,用作防雨保护,在应用程序你想阻止水分进入,但它是非常不舒服如果汗被困在衣服。部分由于这个原因,它是不可能染料聚乙烯使用传统技术。

在新的研究中,然而,Boriskina和他的同事们发现,疏水性可以减轻通过熔融纺丝聚合物成micrometre-diameter纤维。这部分氧化的表面,使其几乎没有亲水。就足以让它灯芯水分通过毛细力,但纤维的内部仍深深疏水,“Boroskina解释道。“水不能进去,所以它有无处可去,但蒸发。的纺织编织纤维因此可以像先进的多层运动合成面料。至关重要的是,然而,当他们只包含一个聚合物,他们更容易回收。

图三种聚合物单位和照片不同的纺织品展示他们如何应对洗涤

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照片显示织物染色样品使用商业食品着色剂(中间),然后运行冷自来水下冲洗不使用soap或其他清洁剂(底部)

此外,聚乙烯的结构简单给出了纺织品红外透明度远高于编成的织物更复杂的聚合物,可以实现更好的辐射冷却。更复杂的聚合物有额外的氧原子和氮原子,例如,如何结合这些原子的不同组合,“Boriskina解释道。“组合越多,越多的振动模式。这些覆盖了整个频谱,一切都被吸收。与聚乙烯、非常多的碳碳键和碳氢键…有这大振动窗口,没有模式,这是约10微米人体发出。

染色的问题可能不再构成问题。Boroskina表示,在可能的情况下,纺织行业是越来越远离传统wet-dyeing过程,这是“把纺织或纱线通常有毒染料,多次洗去除多余染料和洗到废水,创建一个真正的风险环境的。相反,染发剂纳入熔融材料纺成纤维。纤维的dye-resistance甚至让他们的优势纺织品耐污比棉花、亚麻或聚酯,允许它在低温下洗更经济。

团队目前正在与聚合物——可以从回收聚乙烯生产的商业化。“老实说,我认为它应该成为纺织行业的首选材料,但当然我很有偏见,因此我们将看看会发生什么,”她说。

Po-Chun许美国杜克大学的他并没有参与这项研究,他说他特别欣赏它的不同和更客观的看待聚乙烯织物材料”。人们有一个非常严格的聚乙烯,主要是因为塑料袋和塑料微粒的海洋,我们应该做些什么来减轻,”他说。但如果我们比较哪一个更可持续的总是一个好主意看整个过程生命周期如果你回收,从他们的研究,似乎聚乙烯并不像人们认为的那么糟。”