淺談納米材料在紡織品中的應用（一）

    隨著信息技術和生物工程的崛起與不斷發展，納米功能材料及納米技術成為各國研究的熱點。由于納米材料結構和性能上的獨特性以及實際中廣泛的使用前景，納米技術已深入滲透到人類的生活和生產的各個領域，如生活中的化妝品、涂料、食品等，以及機械、電子、化工、醫藥、能源等。納米技術可以使得許多傳統產品得到改進或獲得一系列的新功能，增強產品的市場競爭力。在紡織行業，納米材料及技術同樣有著很廣闊的使用前景，尤其在紡織品功能化和高附加值化的今天，納米材料可通過原料功能化和后整理法等使產品獲得導電靜電、高強耐磨、抗菌防臭、防紫外線、高吸附性等多種功能。

納米材料在紡織上的應用 
　　納米材料研究的兩大方向之一就是納米材料的應用，由于納米材料獨特的結構、性能及其造成的巨大發展潛力，世界上各個國家都在加緊此方面的研究與開發。在紡織行業，納米材料的應用剛剛開始，作為一種高新技術與傳統產業的結合，它將給傳統的紡織也注入新的活力。

2.1、納米材料在紡織上的應用方式 
　　納米材料在紡織上的應用方式主要可分為兩大類，一是通過纖維改性功能化來實現，二是通過后整理技術對織物進行功能化整理。

2.11、纖維改性功能化 
　　這主要是利用化纖改性技術，將納米材料作為添加劑來對纖維實現改性，制備功能化纖維/納米材料復合纖維。如濕法紡絲中的溶液共混，就是在將高聚物經適當的溶劑溶解后，將納米粒子加入其中，充分攪拌均勻，然后進行紡絲加工，而融紡則是將納米微粒加入到熔融的聚合物中，制備功能化纖維，此種方法就是利用了納米微粒的熱穩定性，但要求其對于聚合物有良好的分散性及相容性。

2.12、后整理法 
　　除了直接將納米粒子加入到纖維中去，后整理也是一類主要的納米微粒與紡織品相結合的方法，尤其是對于天然纖維而言。 這種方法主要是指涂層法和浸漬法，涂層技術是后整理中常用的一種技術，它是將納米微粒加入到涂層劑中去，然后將其在織物表面進行精細涂層，經烘干和一些必要的處理，在織物表面形成

　　一種功能性的涂層，從而可達到特殊的功能，這種方法具有簡單耐用、工藝操作方便等優點。浸漬法是將納米微粒的乳膠和其它整理劑混合均勻后，將織物浸入其中而獲得特殊功效的。總之，納米微粒如何與紡織品實現更好的結合，主要是在解決好如何使其均勻分布在紡織品或纖維中，如何使其與纖維高分子、織物形成良好的牢固的結合這兩個問題，從而才能保證產品質量的穩定性、耐久性和均勻性。

2.2、納米材料在紡織品功能化方面的應用領域
　　隨著各種高新技術在紡織加工業中的應用以及人們對于服裝舒適、衛生、保健等方面的需求，各種功能化的紡織品不斷涌現，如抗菌防臭、防紫外、遠紅外、防電磁輻射、抗靜電等等，具體到納米技術和納米材料，主要可用于以下幾方面。

2.21、防紫外、抗靜電整理和遠紅外保健整理 
　　眾所周知，適當的紫外線具有殺菌消毒的作用，但對于人體而言，過量的照射紫外線，會誘發各類皮膚病，促發白內障等眼疾，降低免疫力，尤其在大氣臭氧層不斷遭到破壞，地面上的紫外輻射量迅速增大，對于紡織品進行防紫外整理已經是很必要的。而有的納米微粒具備了吸收和反射紫外線的能力，如納米氧化鋅粉體即具有此性能，可有效的防止皮膚產生紅斑，防止皮膚癌等病癥的發生。另外隨著合成纖維的大量使用，由于其吸濕性差等緣故，因摩擦而產生的靜電現象很是嚴重進而大量吸附周圍環境中的塵埃。應用納米技術，只要加入少量的納米金屬微粒即可防止。 
　　其它如氧化鋯單斜晶體，能有效吸收外界能量并輻射與人體生物波波譜相同的遠紅外線，此種遠紅外線作用于人體，即產生人體細胞的共振活化現象，具有保溫和抑菌，促進血液的循環，增強免疫力等等衛生保健的作用。

2.22、抗菌、防電磁輻射整理 
　　一些金屬粒子如銀、銅、鋅、鐵等，可通過其釋放出微量的金屬離子，與帶負電荷的菌體蛋白質結合而使細菌變形或沉淀，從而達到殺菌作用。目前，國內外常用的紡織品抗菌劑主要分為有機抗菌劑和銀系列無機抗菌劑兩種，其中有機抗菌劑存在單向抗菌性，易使細菌產生耐藥性，銀系列的無機抗菌劑成本高而且制備工藝復雜。而納米氧化鋅、氧化銀微粉不僅具有良好的抗菌消臭功能，還具有良好的紫外線屏蔽作用，如國內開發的納米抗菌防臭巾被即為一種具有廣譜抗菌性能的衛生保健日用品。 
　　各種家用電器、手機、電腦等通訊設備的普及，使得電磁輻射對人體健康的影響日益引起人們的普遍關注，前不久在上海召開的“電磁輻射及其防范專家研討會“上，10多位專家一致認為應對長期接觸電磁波的人員提供防范措施，而納米材料本身就有優越的防輻射性能，因而在此方面可被廣泛采用

2.23、耐日曬、抗老化、高強耐磨材料的生成 
　　有些化纖不耐日曬，就是因為有機高分子材料在紫外線的照射下，會發生分子鏈的降解，產生大量的自由基，致使纖維及紡織品的顏色、強度等受到影響，而納米TiO2粒子是一種穩定的紫外線吸收劑，將其均勻分散于高分子材料中，利用其對于紫外線的吸收作用，即可防止分子鏈的降解，從而達到防日曬耐老化的效果。 
　　在納米功能材料的研究中，還有一種“納米碳管”，它最初是由Iijima用電弧放電的方法制備，其徑向尺寸為納米數量級，軸向尺寸為微米數量級，表現為典型的一維量子材料，具有高機械強度，驚人的電學性質，彈性模量也很高，同時還具有優良的耐磨、耐疲勞、耐腐蝕、耐熱等性能，而且在其中還可填充多種物質。所以納米碳管可用于制作各種紡織新材料和織物，如導電或抗靜電纖維及功能織物，高強高模材料等等。另外，納米碳管還具有良好的吸收波的特性，用含有其微粒的纖維制作的織物，具有比一般吸收材料高很多的光吸收率，可用于制作特殊用途的吸波防反射織物等等。 
　　在國內，據不完全統計，以納米技術為基礎的企業也已經超過100家，7條納米材料的生產線已投入生產或正在開發。在與傳統產業結合的進程中，紡織業中納米材料的應用還剛剛開始，對于納米材料在纖維或紡織品上分散均勻性以及如何更好的結合，還存在不少的問題，有待于進一步的研究。但同時我們也應認識到，納米技術的開發對紡織業而言，不僅是挑戰，更是機遇，我們應加快納米技術與紡織業的結合，給傳統的紡織業注入新的活力和生機，開發出各種功能的納米紡織材料和紡織品。

文章來源：江蘇河海納米科技股份有限公司