暖贴(俗称“暖宝宝”)、医用贴片等粘贴在布料、衣物上的产品,为避免黏附皮肤或其他物质,粘合面均以离型纸防护,使用前撕下。日本材料制造商东丽公司开发出一款即便没有离型纸也不会黏附皮肤或其他物质,仅紧密贴合布料的胶粘薄膜。该产品因不会损伤面料,预期可用于日用品、医疗、服装等多元应用场景,还可省去离型纸废弃物,有助于减少垃圾。
无需覆盖粘合面的“离型纸”的胶粘薄膜。仅紧密贴合布料(右图:东丽)
东丽环境与移动出行开发中心(位于大津市)的开发负责人新崎盛昭介绍,约5年前收到客户反映:“离型纸用完丢弃太浪费了。”他调研后发现,离型纸被当作垃圾处理的量很大,并由此开始思考:“能否做出一款不用离型纸也能正常操作的胶粘薄膜?”
他和同事们讨论该选用何种材料,但始终没有理想思路。直到某天,新崎在家做炸鸡块时留意到:他发现炸鸡表面的面粉裹得过少会发黏,而裹得较多时表面则较为干爽。
他想道:“或许只要改变表层附着粉的接触面积就能解决问题”。随即在工厂尝试给胶粘薄膜撒上类似面粉的粉体。但是这种方案不仅会污染薄膜生产线,交付客户后还存在粉末的物理性质发生变化的风险。于是,他反复实验,尝试实现“不撒粉,(凸起结构)也不被胶层埋没”的状态。最终他想到一个方案:在粘合面制作凸起结构,就能达到与撒上粉末同等的效果。
本次开发的胶粘薄膜放大图像。粘合面加工成有微米级凸起结构(编辑部基于东丽提供的图片加工制作)
在粘合面加工出10~20微米(1微米为百万分之一米)的凸起结构后,团队成功制成了不黏附皮肤、金属、塑料等平整表面,却能紧密贴合波浪状纤维的胶粘薄膜。团队用该胶带试制了腋下吸汗垫与姓名贴,结果显示产品可牢固贴合于衣物表面,同时不会黏附其他平整物体。
试制出的胶粘薄膜厚6微米,技术上还可以做得更薄或更厚。研究团队确认薄膜即便粘贴剥离也不会损伤纤维,并称其“也适用于娇贵面料”。薄膜采用聚酯材质,粘贴后不会让布料发硬,不会破坏布料的自然悬垂感,这也是其一大优势。东丽认为,除降温贴、纸尿片、防溢乳垫等日用品外,该产品还可拓展至医疗与服装领域。
在平整表面上,凸起结构会将粘合面垫高,无法形成黏附。接触衣物等材料时,纤维会卡入凸起结构的缝隙,粘合面即可贴合黏附(编辑部基于东丽提供的图片加工制作)
暖宝宝等产品使用时撕下的离型纸,目前会作为垃圾丢弃。据东丽测算,若暖贴改用这款无离型纸的新型胶粘薄膜,预计一年可减少247吨垃圾。此外,暖贴去除发热体后的部分重量可减轻60%,厚度也可缩减38%,东丽表示,此举可“同时实现产品小型化与环境负荷降低”。
东丽致力于环保导向的纤维与材料制作,本次胶粘薄膜的制作正是其中的一环。东丽表示:“未来我们将继续开发为可持续发展作出贡献的产品。”该成果已于4月21日由东丽正式发布。
原文:JST Science Portal 编辑部
翻译:JST客观日本编辑部


