불꽃

Jan 05, 2024

흰색 면은 일반적으로 독성 난연제를 첨가해야만 내화성을 가질 수 있지만, 새로운 형태를 통해 본질적으로 불연성인 면 직물을 만들 수 있습니다.

마이클 르 페이지

2023년 1월 18일

화염에 저항할 수 있는 형태의 면화는 자체적으로 유사한 특성을 갖지 않는 모종을 육종하여 만들어졌습니다. 이를 통해 독성 화학물질을 첨가하지 않고도 내화성 직물을 만들 수 있습니다.

사람들의 집으로 화재가 확산되면 직물에 불이 붙는 경우가 많기 때문에 현재 많은 국가에서는 가구에 사용되는 직물에 일정 수준의 저항성을 요구하고 있습니다. 일부 근로자와 군인도 방염복을 착용해야 합니다. 아라미드와 같이 본질적으로 화재에 강한 합성 섬유가 있지만 면과 같은 천연 섬유만큼 편안하거나 인기가 없습니다.

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몇몇 종류의 갈색 면화는 어느 정도 내화성을 갖고 있지만, 현재 흰색 면화를 내화성으로 만드는 유일한 방법은 난연성 화학물질을 첨가하는 것입니다. 이는 일반적으로 포름알데히드와 같은 독성 물질을 방출하며, 직물을 청소할 때 내화성 품질도 손실될 수 있습니다.

갈색 목화 품종에 대한 이전 연구에서는 화염 저항성이 플라보노이드라고 알려진 무색 화합물의 존재로 인해 발생한다고 제안했으며, 이는 흰색 목화에서도 발생할 수 있음을 암시합니다. 따라서 미국 농무부(USDA-ARS) 농업연구청의 Gregory Thyssen과 그의 동료들은 만약의 경우에 대비해 개선된 품종을 개발하기 위해 USDA-ARS에서 이전에 생산한 수백 라인의 흰색 면화에서 난연성을 찾기로 결정했습니다. 이런 특성도 있었어요.

표준 처리되지 않은 면은 화염에 의해 몇 초 안에 소모되는 반면(맨 위 줄), 새로운 내화성 면에서는 화재가 진압됩니다(아래).

Thyssen et al., 2023, PLOS ONE, CC0

이 계통은 자손에서 많은 다양성을 생성하도록 고안된 육종 기술을 사용하여 11개의 다양한 모 계통에서 만들어졌습니다.

연구자들은 각 목화줄을 소량 태웠고, 태울 때 열이 가장 적게 발생하는 5개를 골랐습니다. 그런 다음 이 5개 라인으로 부직포를 만들고 45도 경사에 천 조각을 놓고 몇 초 동안 불꽃에 노출시키는 표준 가연성 테스트를 수행했습니다(위 비디오 참조). 5개의 직물 중 4개는 불꽃이 제거된 후 스스로 소화되는 반면, 일반 면 조각은 완전히 타버렸습니다.

Thyssen은 “섬유 품질은 새로운 자기소화 특성에 의해 영향을 받지 않았습니다.”라고 말했습니다. "이 새로운 계통은 이미 재배된 백면 품종에서 개발되었기 때문에 재배자와 소비자에게 바람직한 특성을 가지고 있습니다."

Thyssen과 그의 동료들은 11개의 모균주 중 어느 것도 이러한 특성을 갖고 있지 않다는 점을 고려하여 이러한 수준의 화염 저항성을 발견하고 놀랐습니다. 그들은 플라보노이드 합성에 관여할 수 있는 일부 유전자 변종을 확인했지만 아직 관련된 특정 화합물을 정확히 찾아낼 수는 없었습니다. 세척 후에도 난연성이 유지되는지 여부는 아직 알려지지 않았다고 Thyssen은 말합니다.

PLoS One DOI: 10.1371/journal.pone.0278696

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