塑料袋|把“塑料袋”穿上身
你知道吗，穿在身上的衣服可能是一个大污染源 。它们像二氧化碳一样为气候变暖推波助澜 。
怎么办？科学家建议把“塑料袋”穿上身 。
3月16日刊登于《自然—可持续性》期刊的一项新研究显示，在考虑未来可能成为面料的材料时，科学家忽略了一个有潜力的选择：聚乙烯 。
作为保鲜膜和购物袋使用的材料，聚乙烯无法吸水，这种防渗化性一直是其作为可穿戴纺织品的主要障碍 。现在，美国麻省理工学院科学家已经突破障碍，将聚乙烯纺成纤维和纱线，并将这些纱线织成丝绸般轻薄的织物 。
“2015年，我们就提出了使用聚乙烯纤维进行被动冷却的概念 。然而，聚乙烯是疏水的，因而不可以用传统方式染色，所以我们不得不将其设计成一种新的织物材料，后者不仅可以辐射热量进行被动冷却，还可以吸汗，并且舒适 。”该论文通讯作者、麻省理工学院机械工程系的Svetlana Boriskina在接受《中国科学报》采访时表示 。
衣服上的污染
纺织行业是地球上污染最严重的行业之一，仅次于石油和天然气行业 。生产纺织品要消耗大量的水，并产生数百万吨的纺织废料，排放的温室气体占全球温室气体的5%~10% 。
而且，纺织品在使用阶段的维护往往比生产阶段消耗更多的能源和水，彩色或混合纺织品还让垃圾分类变得复杂，大多数纺织品最终被扔进垃圾填埋场或焚烧 。
“目前全球每年消费的服装超过6200万吨，从原料到加工，这些服装需要消耗大量资源 。例如，天然纤维种植需要使用大量水和化学品，占用耕地甚至森林；纤维产品后期化学染色也会造成水浪费和水污染 。”清华大学美术学院研究可持续时尚的姜珊梓说 。
【塑料袋|把“塑料袋”穿上身】虽然纺织业长期使用羊毛、棉、丝、麻等天然纤维，但在过去的一个世纪里，涤纶、腈纶和尼龙等合成材料迅速普及 。而一种常见的塑料却被忽视了 。
这种塑料就是聚乙烯，也是世界上生产最广泛的材料之一 。它价格便宜、耐腐蚀、易于制造与回收，在寿命结束时可以转换成燃料源 。非织造聚乙烯材料已经用于实验室服装和防护服装的制作 。
但由于聚乙烯分子的主链是碳原子，每个碳原子上连着一个氢原子 。这种简单结构经过多次重复，就形成了一种类似聚四氟乙烯的结构，能够抵抗水和其他分子的黏附 。“每个和我们交谈过的人都说，聚乙烯可能会让你保持凉爽，但因为排斥水，它不会吸汗，所以也就不能用作纺织品 。”Boriskina说 。
尽管如此，Boriskina和同事们还是试图用聚乙烯制造可编织的纤维 。
搓一搓 塑料能吸水
研究人员从原始粉末形式的聚乙烯开始，使用标准的纺织制造设备将聚乙烯熔化并挤压成细纤维，类似于生产面条 。令人惊讶的是，他们发现这种挤压过程轻微氧化了材料，使聚乙烯变得弱亲水，并能够吸引水分子到其表面 。
该团队又将多个聚乙烯纤维聚集在一起，制成可编织的纱线 。他们发现，在一股纱线中，纤维之间的空隙形成了类似毛细血管的通道，一旦水分子被吸引到纤维表面，它们就会被吸收 。
为了优化这种吸水能力，研究人员模拟了纤维的性能，发现具有一定直径的纤维在整个纱线中会以特定的方向排列，从而提高了纤维的吸水能力 。
基于该模型，研究人员制作了具有更优化的纤维排列和尺寸的聚乙烯纱线，然后使用工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能力，他们将各类纤维条浸入水中，测量液体吸收或顺着每条纤维条往上运动所需的时间 。他们还把织物放在一个磅秤上，测量了水通过织物并蒸发织物的重量 。
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