지속 가능한 패션: NCSU 전문가들은 나노기술로 더욱 깨끗한 미래를 만들고 있습니다.

 색상은 패션 업계에서 판매 성공을 나타내는 주요 지표 중 하나이지만, 세계에서 가장 큰 수질 오염원 중 하나이기도 합니다. 실제로 직물 공장에서는 잔류 염료와 유해 화학물질을 운하, 하천, 강에 버리는 경우가 많습니다.

NC State의 천연자원대학과 Wilson College of Textiles의 연구자들은 언젠가 이 문제를 해결할 수 있는 공정을 개발했습니다. 여기에는 목재에서 추출한 나노입자를 사용하는 것이 포함됩니다.

"섬유 공장에서는 독성이 매우 강한 염료와 기타 착색제를 사용합니다."라고 말했습니다. 나탈리 라보인, 산림생체재료학과 조교수. "나노셀룰로오스를 사용하는 것은 지속 가능한 가공을 향한 길입니다."

나노셀룰로오스는 식물 세포벽의 주요 물질인 셀룰로오스에서 추출된 자연 발생 물질입니다. 이는 나노결정과 나노섬유의 두 가지 유형으로 나뉘며, 둘 다 생분해성이고 독성이 없습니다. 전자는 강철보다 더 강합니다.

Wilson College of Textiles의 연구 기회 종자 기금 프로그램의 자금 지원을 받아 Lavoine과 그녀의 동료들은 나노셀룰로오스를 사용하여 물고기 비늘, 새 깃털에서 볼 수 있는 무지개 빛깔의 반짝임과 유사한 무지개 빛깔의 특징을 가진 의류 품목을 생산할 수 있는 프로세스를 개발했습니다. 그리고 곤충 시체.

Lavoine은 “연구원들은 이러한 나노입자로 무지개 빛깔의 필름을 만드는 방법을 알고 있습니다. "그러나 지금까지는 이러한 입자를 직물에 적용할 수 있는 방법이 없었습니다."

연구진은 제지에 사용되는 나무 칩과 펄프에서 셀룰로오스를 추출하고 이를 물과 결합한 후 생성된 혼합물을 산으로 처리하여 나노 결정을 발견했습니다. 그런 다음 혼합물을 정제하여 원하지 않는 성분을 제거합니다.

정제 과정이 완료되면 연구자들은 혼합물을 프레임에 추가하여 플라스틱과 같은 필름으로 굳힐 수 있습니다. 그런 다음 컴퓨터 지원 디자인 테이블을 사용하여 필름을 의류 품목에 인쇄할 수 있는 모양과 패턴으로 자릅니다.

Lavoine은 직물에 나노셀룰로오스를 사용하면 천연 자원의 지속 가능한 사용을 보장하고 저등급 목재와 전통적인 목재 자원 모두의 새로운 사용을 위한 길을 열어준다고 말했습니다. 또한 패션 산업에서 발생하는 염료 오염을 줄일 수도 있습니다.

유엔 환경 프로그램은 직물 염색 공정이 두 번째로 큰 수질 오염 원인일 뿐만 아니라 패션 산업만으로도 전 세계 폐수의 20%를 생산하고 있다는 사실을 발견했습니다.

Lavoine과 그녀의 공동 작업자는 모든 색상을 제공하는 방법을 찾지 못했지만 현재 작업 중입니다. 그들은 또한 전화 케이스를 포함한 다양한 품목에 나노셀룰로오스를 적용하는 방법을 테스트하고 있습니다.

Lavoine은 “우리는 이 작업을 직물 그 이상으로 확장할 수 있습니다.”라고 말했습니다. "유일한 한계는 우리의 상상력이다."

Lavoine과 그녀의 협력자들은 최근 그들의 작품을 발표했다 워싱턴 DC에서 열린 2022 ACCelerate 페스티벌에서 스미소니언 국립 미국사 박물관에서 주최된 3일간의 행사는 대서양 연안 회의 전반에 걸쳐 "과학, 공학, 예술 및 디자인의 결합에 대한 창의적인 탐구 및 연구"를 선보였습니다.

앞으로 연구원들은 NSF I-Corps와 협력하여 연구 결과를 상용화할 예정입니다. 교육 프로그램은 NC 주립 연구원이 고객 발견 및 시장 조사를 통해 자신의 아이디어와 발명품을 시장으로 전환하도록 돕는 것을 목표로 합니다.

Lavoine은 "아직 해야 할 연구가 많이 남아 있습니다."라고 말했습니다. "그러나 궁극적으로 우리는 이 프로젝트에 상업적 가치를 가져올 수 있는 한두 명의 업계 파트너를 찾고 싶습니다."

이 게시물은 원래 출판된 천연자원대학 뉴스.

(다) NCSU