Исследовательская группа из Синьцзянского технического института физики и химии Китайской академии наук разработала композитную пряжу из базальтового и хлопкового волокна, которая сочетает в себе ткацкие свойства с множеством функциональных характеристик. Результаты исследования были опубликованы в журнале Composites Communications.

Текстильная промышленность вносит значительный вклад в глобальное потребление ресурсов и загрязнение окружающей среды. Исследователи отметили, что примерно 85% текстильных изделий в конечном итоге оказываются на свалках. На производственный процесс приходится примерно от 5% до 10% глобальных выбросов парниковых газов, помимо значительного потребления воды и выброса химических загрязнителей.

В соответствии с Целями устойчивого развития ООН и для продвижения экологически чистых материалов и экологически безопасного производства, команда объединила базальтовые волокна с натуральными хлопковыми волокнами. Используя технологию «скручивания в одно целое» (TFO) и разработанный ими полностью натуральный проклеивающий агент, они создали инновационную композитную пряжу, которая одновременно обладает высокими эксплуатационными характеристиками и является экологически безопасной.

В качестве проклеивающего агента используются преимущественно натуральные материалы, такие как хитозан и кокосовое масло. Результаты испытаний показывают, что композитная пряжа обладает прочностью 59,6 сН/Текс, превосходя по этим показателям обычную хлопчатобумажную пряжу (14,0 сН/Текс).

Ткани, сотканные из этой пряжи, обладают множеством функциональных свойств: углом смачивания поверхности водой 152,4°, что свидетельствует о гидрофобности и устойчивости к проникновению жидкостей; коэффициентом защиты от ультрафиолетового излучения (UPF) до 265,3, превышающим ежедневные стандарты защиты; и антибактериальной активностью 99,1% и 97,1% против золотистого стафилококка и кишечной палочки соответственно.

Кроме того, ткань демонстрирует повышенную термическую стабильность: начальная температура термического разложения примерно на 40 °C выше, чем у чисто хлопчатобумажной ткани.

Данный материал обладает потенциалом применения в таких областях, как специализированная защитная одежда, высокоэффективная спортивная одежда и функциональная одежда для активного отдыха.

Исследование подтвердило работоспособность всего процесса — от подготовки пряжи и обработки для придания ей нужной текстуры до ткачества — с использованием промышленного оборудования, продемонстрировав возможность крупномасштабного производства и заложив основу для последующей индустриализации.

«Эта работа представляет собой не только исследование нового материала, но и важный практический шаг на пути к устойчивому развитию текстильной промышленности», — сказал профессор Ма Пэнчэн, ведущий автор исследования.