该法规的实施对我国相关出口企业的影响主要有,纳米绳的长度可以通过羟基磷灰石超长纳米线浆料的供给量进行控

 纺织皮革     |      2020-04-03 09:11

中科院上海硅酸盐所朱英杰团队发明了一种高柔韧性羟基磷灰石超长纳米线长程有序自组装的新方法,实现了羟基磷灰石超长纳米线从纳米尺度到微米尺度再到宏观尺度的连续快速自组装,成功地研发出新型大尺寸有序结构无机纳米绳及其柔性耐火织物,并可实现自动化快速制备。同时,该团队还实现了长径比可达10000的羟基磷灰石超长纳米线的大体积实验室放大制备。相关研究成果已发表于《美国化学会-纳米》。据了解,该项成果已申请国家发明专利。

众所周知,坚硬的矿石和柔软的织物是两类完全不同的物品,很难想象能将二者联系到一起。无机非金属材料通常脆性高,要使其具有高柔韧性是一个很大的挑战。此外,无机纳米纤维由于尺寸小,容易团聚,就好像一团乱麻,很难将其编织成高度有序的结构。最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队发明了一种高柔韧性羟基磷灰石超长纳米线长程有序自组装的新方法,实现了羟基磷灰石超长纳米线从纳米尺度到微米尺度再到宏观尺度的连续快速自组装,成功地研发出新型大尺寸有序结构无机纳米绳及其柔性耐火织物,并可实现自动化快速制备。此外,该团队还实现了长径比可达10000的羟基磷灰石超长纳米线的大体积实验室放大制备。相关研究工作发表在国际学术期刊《美国化学会-纳米》(Feng Chen,Ying-Jie Zhu,ACS Nano,10,11483–11495,并申请了一项发明专利。论文发表后不久,2016年12月14日英国Nanotechweb以Hydroxyapatite nanowires for fireproof textiles为题对该研究工作做了报道。

近日,欧盟委员会发布G/TBT/N/EU/411号技术性贸易措施通报,拟对欧盟REACH法规附件XVII进行修订。根据草案,欧盟将全面禁止全氟辛酸及其盐的生产和上市,任何物质、混合物或物品中的全氟辛酸及其盐的含量不得超过25ug/kg,并且所含的全氟辛酸关联物质的含量不得超过1000 ppb。新规的意见征求于2016年12月截止,于2017年上半年生效。

坚硬的矿石和柔软的织物是两类完全不同的物品,很难想象能将二者联系到一起。无机非金属材料通常脆性高,要使其具有高柔韧性是一个很大的挑战。无机纳米纤维由于尺寸小,容易团聚,就好像一团乱麻,很难将其编织成高度有序的结构。

研究团队发明的方法非常简单,只需将预先制备好的羟基磷灰石超长纳米线浆料用注射器注入乙醇中,其余制备过程完全由“自组装”快速自动完成。该方法的突出优点是简便、快速、可控性好、环境友好、易于批量制备,可有效解决羟基磷灰石超长纳米线容易团聚的难题。

该法规的实施对我国相关出口企业的影响主要有:一是影响范围广泛。由于全氟辛酸在轻纺化工等行业应用极其广泛,该新规的实施将对我国纺织服装、纸制品、皮革制品、塑胶制品乃至电子电器产品等出口产业造成冲击。二是增强了企业出口压力。该法规的实施迫使企业进行生产工艺改进、设备升级、助剂更换等应对措施,同时,除了针对单项全氟辛酸的检测外,新规实施后大量产品还需进行全氟辛酸关联物质的检测,测试成本将大幅增加,在整体微利的背景下,行业性压力必然不断增大。三是中小企业生存状况堪忧。中小企业生产工艺较为落后,缺乏专业技术人员人才,短时间内改进生产工艺存在一定的难度。

研究团队发明的方法非常简单,只需将预先制备好的羟基磷灰石超长纳米线浆料用注射器注入到乙醇中,其余制备过程完全由“自组装”快速自动完成。该方法的突出优点是简便、快速、可控性好、环境友好、易于批量制备,可有效解决羟基磷灰石超长纳米线容易团聚的难题。所制备纳米绳的有序方向可以通过注射针头的移动方向进行控制;纳米绳的直径可由注射针头的尺寸进行控制;纳米绳的长度可以通过羟基磷灰石超长纳米线浆料的供给量进行控制,理论上可以达到任意长度。

所制备纳米绳的有序方向可以通过注射针头的移动方向进行控制;纳米绳的直径可由注射针头的尺寸进行控制;纳米绳的长度可以通过羟基磷灰石超长纳米线浆料的供给量进行控制,理论上可以达到任意长度。利用上述可控自组装的策略,可以进一步通过控制羟基磷灰石超长纳米线有序自组装的方向,像纺织植物纤维一样织造出各种各样的有序结构柔性耐火产品,包括纱布状柔性耐火织物、无纺布状柔性耐火织物、3-D打印特定形状产品等。

全氟辛酸类物质具有优良的热稳定性、化学稳定性、高表面活性、疏水和疏油等性能,广泛应用于纺织服装、表面活性剂、化妆品、含氟聚合物、表面涂料乃至灭火泡沫等领域。但是,全氟辛酸及其关联物质不易降解,可通过吸入、皮肤接触以及食物链等方式被人体吸收,是一种持久性、生物累积性和毒性物质,对神经、免疫和生殖系统等均有不同程度的损害。随着全球环保意识的强化,控制有毒有害化学品的使用已经成为纺织服装等产业的共识。近年来,欧盟、美国对全氟化合物、壬基酚等化学品的绿色壁垒也日益严格,企业务必要提高风险意识,及早布局,加快转型升级。

朱英杰研究员表示,在运用上述可控自组装的策略的基础上,可以进一步通过控制羟基磷灰石超长纳米线有序自组装的方向,像纺织植物纤维一样织造出各种各样的有序结构柔性耐火产品,包括纱布状柔性耐火织物、无纺布状柔性耐火织物、3-D打印特定形状产品等。区别于传统的高脆性羟基磷灰石材料,由羟基磷灰石超长纳米线制备而成的纳米绳及其织物具有高柔韧性,能经受住任意弯曲折叠甚至锤击等破坏性考验。

区别于传统的高脆性羟基磷灰石材料,由羟基磷灰石超长纳米线制备而成的纳米绳及其织物具有高柔韧性,能经受住任意弯曲折叠甚至锤击等破坏性考验。