浅谈纳米材料在纺织品中的应用（一）

    随着信息技术和生物工程的崛起与不断发展，纳米功能材料及纳米技术成为各国研究的热点。由于纳米材料结构和性能上的独特性以及实际中广泛的使用前景，纳米技术已深入渗透到人类的生活和生产的各个领域，如生活中的化妆品、涂料、食品等，以及机械、电子、化工、医药、能源等。纳米技术可以使得许多传统产品得到改进或获得一系列的新功能，增强产品的市场竞争力。在纺织行业，纳米材料及技术同样有着很广阔的使用前景，尤其在纺织品功能化和高附加值化的今天，纳米材料可通过原料功能化和后整理法等使产品获得导电静电、高强耐磨、抗菌防臭、防紫外线、高吸附性等多种功能。

纳米材料在纺织上的应用 
　　纳米材料研究的两大方向之一就是纳米材料的应用，由于纳米材料独特的结构、性能及其造成的巨大发展潜力，世界上各个国家都在加紧此方面的研究与开发。在纺织行业，纳米材料的应用刚刚开始，作为一种高新技术与传统产业的结合，它将给传统的纺织也注入新的活力。

2.1、纳米材料在纺织上的应用方式 
　　纳米材料在纺织上的应用方式主要可分为两大类，一是通过纤维改性功能化来实现，二是通过后整理技术对织物进行功能化整理。

2.11、纤维改性功能化 
　　这主要是利用化纤改性技术，将纳米材料作为添加剂来对纤维实现改性，制备功能化纤维/纳米材料复合纤维。如湿法纺丝中的溶液共混，就是在将高聚物经适当的溶剂溶解后，将纳米粒子加入其中，充分搅拌均匀，然后进行纺丝加工，而融纺则是将纳米微粒加入到熔融的聚合物中，制备功能化纤维，此种方法就是利用了纳米微粒的热稳定性，但要求其对于聚合物有良好的分散性及相容性。

2.12、后整理法 
　　除了直接将纳米粒子加入到纤维中去，后整理也是一类主要的纳米微粒与纺织品相结合的方法，尤其是对于天然纤维而言。 这种方法主要是指涂层法和浸渍法，涂层技术是后整理中常用的一种技术，它是将纳米微粒加入到涂层剂中去，然后将其在织物表面进行精细涂层，经烘干和一些必要的处理，在织物表面形成

　　一种功能性的涂层，从而可达到特殊的功能，这种方法具有简单耐用、工艺操作方便等优点。浸渍法是将纳米微粒的乳胶和其它整理剂混合均匀后，将织物浸入其中而获得特殊功效的。总之，纳米微粒如何与纺织品实现更好的结合，主要是在解决好如何使其均匀分布在纺织品或纤维中，如何使其与纤维高分子、织物形成良好的牢固的结合这两个问题，从而才能保证产品质量的稳定性、耐久性和均匀性。

2.2、纳米材料在纺织品功能化方面的应用领域
　　随着各种高新技术在纺织加工业中的应用以及人们对于服装舒适、卫生、保健等方面的需求，各种功能化的纺织品不断涌现，如抗菌防臭、防紫外、远红外、防电磁辐射、抗静电等等，具体到纳米技术和纳米材料，主要可用于以下几方面。

2.21、防紫外、抗静电整理和远红外保健整理 
　　众所周知，适当的紫外线具有杀菌消毒的作用，但对于人体而言，过量的照射紫外线，会诱发各类皮肤病，促发白内障等眼疾，降低免疫力，尤其在大气臭氧层不断遭到破坏，地面上的紫外辐射量迅速增大，对于纺织品进行防紫外整理已经是很必要的。而有的纳米微粒具备了吸收和反射紫外线的能力，如纳米氧化锌粉体即具有此性能，可有效的防止皮肤产生红斑，防止皮肤癌等病症的发生。另外随着合成纤维的大量使用，由于其吸湿性差等缘故，因摩擦而产生的静电现象很是严重进而大量吸附周围环境中的尘埃。应用纳米技术，只要加入少量的纳米金属微粒即可防止。 
　　其它如氧化锆单斜晶体，能有效吸收外界能量并辐射与人体生物波波谱相同的远红外线，此种远红外线作用于人体，即产生人体细胞的共振活化现象，具有保温和抑菌，促进血液的循环，增强免疫力等等卫生保健的作用。

2.22、抗菌、防电磁辐射整理 
　　一些金属粒子如银、铜、锌、铁等，可通过其释放出微量的金属离子，与带负电荷的菌体蛋白质结合而使细菌变形或沉淀，从而达到杀菌作用。目前，国内外常用的纺织品抗菌剂主要分为有机抗菌剂和银系列无机抗菌剂两种，其中有机抗菌剂存在单向抗菌性，易使细菌产生耐药性，银系列的无机抗菌剂成本高而且制备工艺复杂。而纳米氧化锌、氧化银微粉不仅具有良好的抗菌消臭功能，还具有良好的紫外线屏蔽作用，如国内开发的纳米抗菌防臭巾被即为一种具有广谱抗菌性能的卫生保健日用品。 
　　各种家用电器、手机、电脑等通讯设备的普及，使得电磁辐射对人体健康的影响日益引起人们的普遍关注，前不久在上海召开的“电磁辐射及其防范专家研讨会“上，10多位专家一致认为应对长期接触电磁波的人员提供防范措施，而纳米材料本身就有优越的防辐射性能，因而在此方面可被广泛采用

2.23、耐日晒、抗老化、高强耐磨材料的生成 
　　有些化纤不耐日晒，就是因为有机高分子材料在紫外线的照射下，会发生分子链的降解，产生大量的自由基，致使纤维及纺织品的颜色、强度等受到影响，而纳米TiO2粒子是一种稳定的紫外线吸收剂，将其均匀分散于高分子材料中，利用其对于紫外线的吸收作用，即可防止分子链的降解，从而达到防日晒耐老化的效果。 
　　在纳米功能材料的研究中，还有一种“纳米碳管”，它最初是由Iijima用电弧放电的方法制备，其径向尺寸为纳米数量级，轴向尺寸为微米数量级，表现为典型的一维量子材料，具有高机械强度，惊人的电学性质，弹性模量也很高，同时还具有优良的耐磨、耐疲劳、耐腐蚀、耐热等性能，而且在其中还可填充多种物质。所以纳米碳管可用于制作各种纺织新材料和织物，如导电或抗静电纤维及功能织物，高强高模材料等等。另外，纳米碳管还具有良好的吸收波的特性，用含有其微粒的纤维制作的织物，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织物等等。 
　　在国内，据不完全统计，以纳米技术为基础的企业也已经超过100家，7条纳米材料的生产线已投入生产或正在开发。在与传统产业结合的进程中，纺织业中纳米材料的应用还刚刚开始，对于纳米材料在纤维或纺织品上分散均匀性以及如何更好的结合，还存在不少的问题，有待于进一步的研究。但同时我们也应认识到，纳米技术的开发对纺织业而言，不仅是挑战，更是机遇，我们应加快纳米技术与纺织业的结合，给传统的纺织业注入新的活力和生机，开发出各种功能的纳米纺织材料和纺织品。

文章来源：江苏河海纳米科技股份有限公司