Источник: ACS
Современные методы отбеливания текстиля, например технологии с применением перекиси водорода или УФ-излучение, обладают существенными ограничениями. Они требуют использования агрессивных химических реагентов, органических растворителей и термического воздействия, что не только повышает энергозатраты, но и ограничивает спектр их применения, например для обработки деликатных тканей.
В исследовании ученых Томохиро Сугахара и Хисанари Йонеда из японской компании Asahi Kasei Corporation представлен метод фотоотбеливания, в котором используется высокоинтенсивное синее светодиодное излучение для удаления желтых пятен с текстильных материалов. Результаты были представлены в формате статьи «Environmentally Friendly Photobleaching Method Using Visible Light for Removing Natural Stains from Clothing», которая была опубликована в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering .
Желтые пятна образуются на одежде из-за присутствия загрязнений с окрашенными π-сопряженными соединениями (3,3′,5,5′-тетра-трет-бутил-4,4′-стильбенхинон, β-каротин, ликопин, окисленные ненасыщенные жирные кислоты), присутствующие в продуктах секреции кожи и пищевых продуктах. Механизм действия технологии основан на окислительном разложении окрашенных органических соединений. При облучении светом с длиной волны 445 нм и интенсивностью 1,25 Вт/см² в среде, насыщенной кислородом, происходит разрушение хромофоров с образованием бесцветных химических соединений. В отличие от ультрафиолетового излучения, которое часто повреждает волокна и создает новые окрашенные соединения, синий свет действует избирательно — он воздействует исключительно на вещества-хромофоры, не затрагивая структуру ткани.
Изначально ученые подвергли флаконы с бета-каротином, ликопином и скваленом воздействию высокоинтенсивного синего светодиодного света в течение трех часов. Все образцы потеряли цвет, а спектроскопические анализы показали, что кислород из воздуха способствовал процессу фотоотбеливания, разрывая связи с образованием бесцветных соединений. Затем метод был использован на хлопковых тканях, окрашенных различными натуральными веществами, включая выдержанный сквален, апельсиновый сок, томатный сок и антиоксиданты. После нагревания образцов для имитации старения они обработали их в течение 10 минут, замочив в растворе перекиси водорода или подвергнув воздействию синего светодиодного или ультрафиолетового света. Синий свет уменьшил желтое пятно значительно больше, чем перекись водорода или УФ-воздействие. Фактически, УФ-воздействие привело к образованию некоторых новых желтых соединений. Дополнительные тесты показали, что обработка синим светодиодом осветлила пятна сквалена на шелке и полиэстере, хлопке без повреждения тканей.
Хотя технология демонстрирует огромный потенциал, ученые подчеркивают необходимость дополнительных исследований. Перед коммерциализацией предстоит оценить влияние метода на цветостойкость окрашенных тканей и провести полный комплекс испытаний безопасности. Перспективы практического применения метода включают не только удаление пятен, но и антибактериальную обработку текстиля.
Источник материала: https://www.cleanprice.ru/news5741-metod-fotootbelivaniya-dlya-udaleniya-pyaten-s-odejdy/