用表面技术,倒光最后一滴洗发水

作者: 来源:互联网 2017-06-30 评论( )

俄亥俄州立大学的研究者开发了一种不算太新但却很有意思的表面处理技术,有了它,塑料瓶子的表面不会再粘附洗发水,即使是最后一滴,也能轻松倒出来。

 

洗发水、沐浴露、洗衣液,这些黏糊糊的清洁用品大概都有同一个令人纠结的地方:最后残余的那一点总会粘在塑料瓶壁上,怎么也倒不出来。如果不想浪费,那要么得把瓶子倒过来,静静等上好久,要么就只能加水稀释了。

而现在,终于有人站出来解决你的浴室烦恼了。俄亥俄州立大学的研究者开发了一种不算太新但却很有意思的表面处理技术,有了它,塑料瓶子的表面不会再粘附洗发水,即使是最后一滴,也能轻松倒出来。

洗发水从未经处理(上)和处理后(下)的塑料表面流下,可以看出,经过处理后的表面防粘效果显著。

 

 

洗发水从未经处理(上)和处理后(下)的塑料表面流下,可以看出,经过处理后的表面防粘效果显著。
洗发水从未经处理(上)和处理后(下)的塑料表面流下,可以看出,经过处理后的表面防粘效果显著。

不只是疏水,更要“疏油”

制造防粘表面,我们首先会想到超疏水材料,不过对洗发水而言,事情还没有那么简单。

洗发水之类的清洁产品中,都加入了一头亲水、一头亲油的表面活性剂分子,这些分子可以把油污包裹起来,分散到水中,让它们随着水流离开,起到清洁的作用。而表面活性剂分子的特性也导致,它们更容易赖在瓶壁上不走。要想赶走粘在瓶子上的表面活性剂分子,表面需要具有既不亲水也不亲油的特性才行。

表面活性剂具有两亲的性质,要想彻底赶走它们,表面就得既不亲水也不亲油。
表面活性剂具有两亲的性质,要想彻底赶走它们,表面就得既不亲水也不亲油。

为了实现这一点,研究者们首先用纳米颗粒改造了聚丙烯塑料表面的结构。常见的塑料杯子和瓶子大多使用无毒无味的聚烯烃(包括聚丙烯、聚乙烯)制成,这些塑料虽然在常温水中不会发生变化,但如果浸泡在某些特定的有机溶剂比如二甲苯(Xylene)中时,却会逐渐变软并且最终溶解掉。研究者在二甲苯溶液中加入纳米颗粒和聚丙烯制成混合物,并用这种混合物处理了聚丙烯塑料的表面。在烘干表面之后,聚丙烯塑料的表面就留下了特殊的纳米微结构,它就像荷叶表面一样,可以对水产生很强的排斥作用。

加点凹凸微结构,再加点化学改造。
加点凹凸微结构,再加点化学改造。

在这之后,还需要再对表面进行另一道处理。研究者们将处理过的聚丙烯进行紫外线辐照,含有很高能量的紫外线会将表面的聚丙烯分子链打断并引入羟基、羧基等含氧基团。辐照过的聚丙烯再用含氟硅烷处理,这些含氟硅烷分子经过一系列反应就可以连接到塑料微结构的表面。这样一来,塑料表面对油也会变得十分拒绝。这样一来,表面活性剂分子的任何一头都无法与塑料表面亲和,它在瓶子上自然也就站不住脚了。

对付洗涤剂,这种技术同样有效。
对付洗涤剂,这种技术同样有效。

除了洗发水瓶,还能用在哪儿?

轻松倒完瓶子里的洗发水,这让人感觉神清气爽,不过这样的塑料瓶是否能真正投入生产还是个问题。要达到这样的效果,在瓶子制成之后首先要喷上一层液体,然后干燥,再用紫外灯照射,再加上另一种液体进行反应……以这项技术的复杂程度来看,只用在洗发水瓶子上恐怕确实不太划算。

不过,改造塑料表面性质的技术确实还可以有更多应用潜力。在那些对表面清洁有更高要求的塑料制品(例如生物医学设备)上,它或许还会有很多利用价值。研究者已经证实,同样的表面改造方法对聚碳酸酯塑料同样适用,这也给这项技术带来了更多潜力。

 
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