science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanotech-katoen opent nieuwe mogelijkheden voor de vezel - en zijn fans

Het coaten van een katoenvezel met nanodeeltjes van klei (links) kan ooit milieuvriendelijk, vlamvertragende katoenen kleding en duurzame goederen. Krediet:Jaime Grunlan, Texas A&M-universiteit, inkleuring door Stephen Ausmus.

Katoen wordt hightech in New Orleans, La., waar een team van wetenschappers van het Amerikaanse ministerie van landbouw (USDA) een lange traditie van innovatief onderzoek naar de gewaardeerde natuurlijke vezel voortzet.

Vanaf de jaren vijftig, scheikundige Ruth Benerito en haar collega's van het Southern Regional Research Center van de Agricultural Research Service (ARS) in New Orleans voerden baanbrekende studies uit die leidden tot easy-care, permanent geperste kleding en andere consumentvriendelijke verbeteringen waardoor katoen beter kon concurreren met synthetische vezels, zoals polyester. Vandaag, onder leiding van Brian Condon, de katoenonderzoekers van ARS in New Orleans maken gebruik van de nieuwste ontwikkelingen in nanotechnologie om katoen volledig in de 21e eeuw te brengen.

ARS is het belangrijkste intramurale wetenschappelijke onderzoeksbureau van USDA.

In een lopend project, de onderzoekers hebben samengewerkt met wetenschappers van de Texas A&M University om een ​​eerste in zijn soort te evalueren, milieuvriendelijk vlamvertragend voor katoenen kleding en duurzame goederen. Gehalogeneerde vlamvertragers behoren tot de meest gebruikte chemische behandelingen, maar er is een druk geweest om alternatieven te vinden die meer goedaardig zijn en die de behandelde stof niet doen verstijven, volgens Condon.

Beter zicht op de klei-nanodeeltjescoating van de katoenvezel. Krediet:Jaime Grunlan, Texas A&M-universiteit, inkleuring door Stephen Ausmus

Gemaakt van in water oplosbare polymeren, 50 tot 100 nanometer kleideeltjes en andere "groene" ingrediënten, de experimentele weefselbehandeling reageert op open vuur door snel een gezwollen verkoolde oppervlaktelaag te vormen. Dit voorkomt dat de vlam onderliggende of aangrenzende vezels bereikt in een proces dat bekend staat als "intumescentie, " merkt Condon op, co-auteur van een mei 2010 ACS Nano papier.

Vroege proeven van de nanocoating met behulp van standaard vlamweerstandstesten waren veelbelovend. In een geval, 95 procent van het behandelde katoenweefsel bleef intact na blootstelling aan vlammen versus volledige vernietiging van onbehandeld weefsel dat ter vergelijking werd gebruikt.

Bij een ander project de ARS-wetenschappers genereren ultrasone velden van mechanische energie om de op enzymen gebaseerde verwerking van onbewerkt ("greige") katoen te verbeteren om wassen en andere vezelcomponenten te verwijderen die latere verfprocedures kunnen belemmeren en de productkwaliteit kunnen verminderen.