マイクロ波選択加熱を用いた多孔質繊維内の機能性材料のその場作製

In-situ Fabrication of Functional Materials inside Porous Fiber using Microwave Selective Heating.

• Masato Miyakawa
• Chizuru Shigaraki
• Masateru Nishioka

抄録

多孔質繊維の内部に機能性材料を埋め込むことができる簡便な作製法を開発しました。従来の含浸法や表面コーティングとは異なり、天然繊維や合成繊維の内部に様々な機能を持たせることができます。この作製方法は3つのステップからなる。まず、原料溶液を繊維に吸収させる。次に、繊維を原液と混和性のない液体に浸漬・加圧する。最後に、マイクロ波選択加熱などの化学反応により、繊維内に機能性粒子をin-situで作製します。モデル反応として、銀ナノ粒子含有綿繊維を作製した。SEM-EDSで確認したところ、元素銀は繊維内部に断面分布で分布していました。さらに、多孔質PTFE繊維の内部にゼオライト粒子を含有する繊維を作製した。

We developed a simple fabrication method, which can emplace functional materials inside porous fibers. In contrast to conventional impregnation methods or surface coating, various functions can be included inside of natural or synthetic fibers. This fabrication method has three steps. First, the raw material solution is absorbed to the fiber. Then the fiber is immersed and pressurized in immiscible liquids with the raw material solution. Finally, the functional particles are fabricated in-situ inside of the fiber by a chemical reaction such as microwave selective heating. As a model reaction, we fabricated silver-nanoparticle-containing cotton fiber. The elemental silver was distributed inside of the fiber in a cross-sectional distribution as confirmed by SEM-EDS. Furthermore, we fabricated fibers with zeolite particles inside of porous PTFE fibers.

© 2020 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.