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      淺談納米材料在紡織品中的應用

      2014-03-14 12:55:57      點擊:

      紡織品行業已成為我國第二大出口創匯支柱產業,目前該行業主要以量取勝,只有不斷開發新產品,提高產品的檔次和功能,才能獲得持續穩定的發展。而科技的進步始終是全球紡織服裝產業升級的根本動力,納米技術為紡織服裝產業注入了新的活力。

      納米是一個長度計量單位,1納米(μm)等于10億分之一米,納米粒子一般是指粒徑在0.1~100μm之間的微粒。納米粒子可通過光學、催化、化學反應、磁性、熔點、蒸汽壓、相變溫度、超導等許多方面顯示出特殊的性質,應用在紡織品中更顯示出重要的價值。目前,納米材料在紡織品的應用主要集中在:抗菌、抗靜電、紅外、紫外光吸收等功能性方面。

      功能性紡織品一般是指超出傳統意義上紡織產品的保暖、遮蓋和美化功能之外的具有其他特殊功能的紡織品。隨著科學技術的發展和人們生活水平的提高,功能性紡織品的應用領域已逐漸滲透到國民經濟各個領域,呈現出越來越廣闊的發展空間,而且其性能也已不僅僅局限于某種單一功能,而是向著多功能、高功能、復合功能的方向發展。

      根據紡織品的功能不同,功能性紡織品通?梢苑譃樗拇箢悾何锢硇凸δ芗徔椘、化學型功能紡織品、物質分離型功能紡織品和生物適應型功能紡織品等。

      若按其使用性能和用途,功能性紡織品又可大致分為以下幾類:

      1.整理型紡織品:如將棉、毛、絲、麻等常規織物通過防水、防皺、防污或抗靜電、防腐防霉等整理,從而具備上述功能的紡織品。

      2.防護型功能紡織品:如具有抗紫外線、防輻射、阻燃、耐高溫、隔熱、隔聲等防護功能的紡織品。

      3.適感型紡織品:具有超舒適、超柔軟、快干、透濕、高彈性等功能的紡織品。

      4.衛生保健型紡織品:具有抑菌、抗菌、遠紅外發射、負離子釋放等醫療保健功能的紡織品。

      5.智能型紡織品:如舒適可呼吸的能調節人體局部溫度的織物、相變調溫織物、可信號響應變色的織物、生命保健系統織物、仿生運動織物。

      納米材料由于表面效應、量子尺寸和體積效應等特性使得材料電學、力學、電磁學、光學等性能產生了巨大的變化。利用納米技術,人們不斷開發具有高性能(高強度、高模量、耐高溫)、高功能(滲濕防水性、抗靜電性及導電性、離子交換性、抗菌性、生物相容性等)的新型化學纖維,由此制成的多功能、高附加值的功能性納米紡織品,有著巨大的經濟和社會效益。

      目前,用納米技術開發功能性紡織品主要有以下3個途徑:⑴纖維超細化使之達到納米級以滿足特殊用途領域的需要,如超細化纖維用作復合材料的增強材料;⑵利用納米材料對傳統材料進行改性,如濕法紡絲中的溶液共混,即將納米粒子加入溶解后的高聚物中攪拌均勻,發生聚合反應后再進行紡絲加工;在融紡中把納米粒子均勻分散在熔融的聚合物中制備功能性纖維;⑶對纖維進行納米后整理使其功能化。

      其主要應用有:

      1.抗紫外纖維。太陽能對人體有傷害的紫外線主要在200~400nm波段,納米TiO2、納米ZnO、納米SiO2、納米Al2O3、納米Fe2O3和納米云母等都有在這個波段吸收紫外線的特征,將少量納米微粒添加到化學纖維中,就會產生吸收紫外線現象從而可以有效保護人體免受紫外線的損傷,F階段使用的大多數抗紫外線功能添加劑主要成分是納米TiO2、納米ZnO以及其他化學助劑。

      2.抗靜電纖維。在化纖制品中加入少量納米微粒如將0.1%~0.5%的納米TiO2、納米Cr2O3、納米ZnO、納米Fe2O3等具有半導體性質的粉體接入到樹脂中,就會產生良好的靜電屏蔽性能,使靜電效應大大降低,可提高安全系數。

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