具有阻燃性的无毒防虫织物将用于士兵制服

　　科学家提出了一种新颖的方法来制造使用无毒物质的阻燃驱虫织物。研究人员于2020年8月17日在美国化学学会（ACS）2020年秋季虚拟会议暨展览会上展示了他们的成果。

　　“军队向我们提出了这一有趣且具有挑战性的多功能要求，”研究负责人Ramaswamy Nagarajan博士说，“有多种符合阻燃要求的材料制成的阻燃陆军战斗服。 但是它们很昂贵，并且织物染色存在问题。 而且，某些原材料不是在美国生产的。因此，我们的目标是找到一种可以修改的现有材料，使其具有阻燃性和驱虫性，且是士兵想穿的织物。”

　　由于Nagarajan的研究小组专注于可持续绿色化学，因此该团队寻求无毒化学物质和工艺进行这项研究。 他们选择了对50－50尼龙－棉混合物的市售产品进行改性，这是一种在美国生产的相对便宜、耐用且舒适的织物。这种材料由于尼龙结实且耐磨损，因此广泛用于民用和军事应用 ，而棉花穿着舒适。 但是，这种类型的纺织品并不是天生就可以驱除虫子，并具有很高的火灾风险。

　　“我们从制造阻燃织物开始，着重于混纺中的棉质部分，”与Nagarajan合作的学生、在马萨诸塞州洛厄尔大学先进材料中心的博士Sourabh Kulkarni解释说。 “棉布在均匀的表面上有很多羟基（氧和氢键在一起），可以用现成的化学物质活化，使其与赋予阻燃性的含磷化合物连接。”对于他们的含磷化合物，他们选择了植酸，一种在种子、坚果和谷物中含量丰富的无毒物质。

　　接下来，研究人员解决了制造这种材料以驱除昆虫的问题，这样士兵就不必重复喷自己的东西或在背包中携带其他物品。该团队采用了氯菊酯（一种日常无毒的驱虫剂），并与一家本地公司LaunchBay合作，通过等离子体辅助沉积将其附着在织物上。经过反复试验，研究人员最终使植酸和苄氯菊酯都与织物的表面分子相连。

　　他们使用测量热量释放能力和总热量释放的方法以及垂直火焰测试，发现改性材料的性能至少比未处理的材料好20％。他们还对活蚊子使用了标准的驱蚊测试，发现其功效大于98％。最后，通过透气性研究确定，织物在处理后仍保持“透气性”。

　　Nagarajan说：“我们感到非常兴奋，因为我们已经证明我们可以将这种织物修改，使其具有阻燃性和驱虫性，并且仍然相当耐用和舒适。 我们想使用植酸以外的其他物质，因为它含有更多的磷，因此具有更高的阻燃性，更好的耐久性，并且对士兵的皮肤仍然无毒。 ”