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上色不用染!蘇大學(xué)生團隊研制出結構色纖維

  自然界擁有“神奇染色術(shù)”,蝴蝶的翅膀色彩斑斕,鳥(niǎo)兒的翅膀絢麗奪目……這些顏色是由翅膀特定結構產(chǎn)生的結構色。結構色是由純物理結構產(chǎn)生的顏色,它來(lái)源于物體表面具有光學(xué)尺度的微納結構與光相互作用產(chǎn)生的光學(xué)效應。
  
  近期,蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院的一支學(xué)生科研團隊基于這一原理,實(shí)現了在結構色纖維研發(fā)上的突破,實(shí)現了布料上色無(wú)需印染。
     
  公司技術(shù)研發(fā)
  
  這支學(xué)生科研核心團隊由3名本科生、2名碩士研究生和1名博士研究生組成,團隊通過(guò)微流控技術(shù),成功制備了具有皮芯結構的非晶結構色纖維——一種無(wú)需印染、綠色清潔的結構色纖維紗線(xiàn)。
  
  團隊成員經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗,成功優(yōu)化制備結構色纖維的材料。在此基礎上,通過(guò)改變芯層中聚苯乙烯微球的尺寸得到了不同顏色的結構色纖維,紡絲后可制成覆蓋全部可見(jiàn)光譜顏色的結構色纖維,F代絲綢國家工程實(shí)驗室檢測報告顯示,該團隊制成的結構色纖維產(chǎn)品摩擦色牢度、皂洗色牢度均達到行業(yè)標準,無(wú)氟、無(wú)重金屬元素。   

實(shí)驗室結構色樣品

 
  在蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院“雙師制”+“全過(guò)程”實(shí)踐指導模式下,2019級本科生韓穎從大一就加入了該課題的研究,并在幾年間迅速成長(cháng)為團隊負責人!拔覀冊谘芯砍跗,實(shí)地走訪(fǎng)了蘇州市吳江區和湖州市南潯區多家印染廠(chǎng),了解到傳統印染屬于高污染、高耗能行業(yè),環(huán)境污染及能耗問(wèn)題較為嚴重。高溫、高濕的漿紗和印染車(chē)間還可能導致紡織印染員工得職業(yè)病。同時(shí),印染本身也存在染色不勻、致敏等弊端。與新興染色技術(shù)相比,我們團隊研發(fā)的結構色技術(shù)直接省去印染這一步驟,不僅能提高生產(chǎn)效率,還能節能減排!表n穎介紹說(shuō)。
     
  目前,團隊以第一或共同第一作者在《ACS Nano》等國際知名期刊上發(fā)表SCI論文9篇,以第一發(fā)明人申請發(fā)明專(zhuān)利3項,實(shí)用新型專(zhuān)利12項。2020年,以該技術(shù)為依托的湖州一泓環(huán)境科技有限公司成立,擁有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)研發(fā)實(shí)驗室和生產(chǎn)線(xiàn),并通過(guò)ISO等相關(guān)資質(zhì)認證,與多家企業(yè)達成合作。

合作企業(yè)制成的結構色衣服


  “結構色纖維有助于實(shí)現紡織業(yè)的綠色發(fā)展,有比較大的發(fā)展前景。我們的產(chǎn)品可應用于家用紡織、戶(hù)外用品、旗幟橫幅等領(lǐng)域!痹搱F隊的指導老師、紡織與服裝工程學(xué)院院長(cháng)張克勤教授在談到未來(lái)的發(fā)展時(shí)說(shuō):“我們會(huì )繼續拓展產(chǎn)品應用場(chǎng)景,比如通過(guò)加入其他化學(xué)物質(zhì),進(jìn)一步探索結構色技術(shù)在高端防偽科技和顏色傳感器領(lǐng)域的應用。同時(shí)也會(huì )進(jìn)一步提高結構色纖維飽和度和亮度,通過(guò)電腦模擬的方法探究能夠讓微球在微觀(guān)上排列更規整的紡絲條件!