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    納米技能是20世紀(jì)80年代晚期興起的一門(mén)高新技能，在機(jī)械、電子、資料、光學(xué)、化工、醫(yī)藥等很多范疇正得到廣泛的運(yùn)用。作為現(xiàn)代高新技能研討的熱門(mén)之一，納米資料在紡織范疇也有著寬廣的運(yùn)用遠(yuǎn)景，怎么運(yùn)用納米資料的特別功用改善紡織品的功用和特性，開(kāi)發(fā)新資料，開(kāi)發(fā)新商品是如今紡織工業(yè)面對(duì)新的機(jī)會(huì)和新的應(yīng)戰(zhàn)。筆者僅從納米資料的特別功用出發(fā)，介紹納米技能在紡織范疇的運(yùn)用，供同仁。
　　1納米資料的特性納米是衡量長(zhǎng)度的單位，1納米等于十億分之一米的長(zhǎng)度（1nm=10-9m），一個(gè)原子約為0.1nm.納米資料是一種全新的超微固體資料，它是由納米微粒構(gòu)成。納米技能是納米標(biāo)準(zhǔn)上的工程學(xué)，即是在0. 100nm的長(zhǎng)度規(guī)模內(nèi)對(duì)物質(zhì)和資料進(jìn)行研討處理，其最終目標(biāo)是直接以單個(gè)原子和分子來(lái)制作有特定功用的商品。
　　100nm之間的粒子稱(chēng)為納米顆粒，它是由數(shù)目很少的原子或分子組成的原子群或分子群，介于微觀物質(zhì)和微觀原子與分子中間的范疇，是一種典型的介觀體系。其占很大份額的外表原子是既無(wú)長(zhǎng)程序又無(wú)短程序的非晶層；而在粒子內(nèi)部，存在結(jié)晶無(wú)缺的周期性排布的原子，不過(guò)其構(gòu)造與晶體樣品的無(wú)缺長(zhǎng)程序構(gòu)造不一樣。恰是納米微粒的這種特別構(gòu)造，導(dǎo)致了納米微粒具有共同的小標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)、外表效應(yīng)、量子標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)和量子地道效應(yīng)，并由此發(fā)作很多完全不一樣于慣例資料的光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)、催化活性、生物活性等共同的功用和特性，這些都引起了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的高度重視11 2納米資料在紡織范疇的運(yùn)用納米微粒的這些共同性質(zhì)，為其廣泛運(yùn)用奠定了根底。例如，納米微粒有特別的抗紫外線(xiàn)、吸收可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)、抗老化、高的強(qiáng)度和韌性、杰出的導(dǎo)電性和靜電屏蔽效應(yīng)，較強(qiáng)的抗菌防臭功用以及吸附功用等。通過(guò)把具有這些特別功用的納米微粒與紡織質(zhì)料進(jìn)行復(fù)合，能夠制作出全新的紡織資料，大大地改善織物的功用。
　　2.1在紡織質(zhì)料方面的運(yùn)用2.1.1抗菌纖居將某些具有必定滅菌功用的金屬離子（如納米銀離子、納米銅離子）與化纖復(fù)合紡絲，可紡制出各種抗菌纖維，該抗菌纖維比通常的抗菌織物抗菌作用更強(qiáng)，耐洗次數(shù)更多。例如，國(guó)家超細(xì)粉末工程基地研發(fā)的超細(xì)抗菌粉體，能夠制備抗菌樹(shù)脂，對(duì)各種細(xì)菌、真菌和霉菌能起到抑制作用。這種抗菌粉體的核能夠是硫酸鋇、氧化鋅等納米顆粒，外包覆銀用于抗菌，外包覆氧化銅、硅酸鋅用于抗真菌。在合成纖維中加1%的該抗菌粉體就能得到可紡性杰出的抗菌纖維。
　　1.2抗紫外纖居成的功用，但一起也會(huì)加速人體肌膚老化及加癌變的也許。不一樣波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)對(duì)人體肌膚的影響見(jiàn)表1.表1不一樣波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)對(duì)人體肌膚的影響波段波長(zhǎng)/nm對(duì)肌膚的影響生成黑色素和褐斑，使肌膚老化、枯燥且皺紋增加發(fā)作紅斑和色素，常常照耀有致癌風(fēng)險(xiǎn)穿透力強(qiáng)，可影響白細(xì)胞，但大有些被大氣臭氧層吸收多種納米資料對(duì)紫外線(xiàn)都有屏蔽作用，如Ti2、ZnO、Si2等，其根本原理是因?yàn)槠浣麕�寬度�?.2eV，能夠吸收波長(zhǎng)等于388nm的紫外線(xiàn)。其間前兩者只能關(guān)于UV-A和UV-B波段，后者則在UV-A和UV-B的波段規(guī)模內(nèi)對(duì)紫外線(xiàn)的反射率高達(dá)85%，并在紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光規(guī)模內(nèi)呈現(xiàn)一個(gè)很長(zhǎng)的高反射渠道。當(dāng)前首要的抗紫外線(xiàn)功用性纖維有滌綸、腈綸、錦綸、粘膠等，制成的抗紫外線(xiàn)服裝首要有運(yùn)動(dòng)衫、游泳衣、戶(hù)外廠服、夏裝、遮陽(yáng)布等。
　　2.1.3遠(yuǎn)紅外輻射纖居將某些納米級(jí)陶瓷粉體（如氧化鋯單晶體、遠(yuǎn)紅外負(fù)氧離子陶瓷粉體）渙散到熔融紡絲液中，再紡成纖維。這么制成的纖維能有用吸收外界能量，并輻射與人體生物波譜一樣的遠(yuǎn)紅外線(xiàn)。
　　這種遠(yuǎn)紅外輻射波不只很容易被人體吸收，并且還具有很強(qiáng)的穿透力，能夠深化皮下，使肌膚深部安排發(fā)熱從而發(fā)作共振效應(yīng)，有活化生物細(xì)胞、推進(jìn)血液循環(huán)、加強(qiáng)推陳出新、強(qiáng)安排再生等保健作用。
　　2.1.4抗靜電及導(dǎo)電功用纖居這些年在納米資料的開(kāi)展中，最有目共睹的是納米碳管的研討及運(yùn)用。納米碳管是由單層或多層石墨片彎曲而成的無(wú)縫微型管狀物，外徑為長(zhǎng)度依制備辦法從1nm~100nm不等。納米碳管具有十分優(yōu)秀的導(dǎo)電功用，經(jīng)測(cè)定其導(dǎo)電功用乃至高于銅，將其作為功用增加劑，使之安穩(wěn)渙散于化纖紡絲液中，在不一樣的摩爾濃度下能夠制成具有杰出導(dǎo)電功用或抗靜電的纖維和織物。別的，超細(xì)ATO（銻摻雜的二氧化錫）也具有杰出的導(dǎo)電功用和耐候性，廣泛運(yùn)用于制備抗靜電功用纖維2.1.5高強(qiáng)度高模量纖居具有十分好的力學(xué)功用，將其用作復(fù)合增加劑，在航空航天的紡織資料、汽車(chē)輪胎簾子線(xiàn)、軍事服裝等紡織資料方面有很大的開(kāi)展前途。別的，納米粘土與聚合物復(fù)合后，也可大大進(jìn)步資料的強(qiáng)度和模量，運(yùn)用納米粘土的這種功用，將其與聚酰胺插層聚合開(kāi)發(fā)錦綸納米功用纖維，可使纖維的強(qiáng)度和模量都大大進(jìn)步。但纖維的紡絲功用沒(méi)有顯著的改動(dòng)。中國(guó)是粘土貯藏最豐厚的國(guó)家，并且粘土價(jià)格低廉，能夠預(yù)計(jì)粘土將在紡織工業(yè)中有非常好的運(yùn)用遠(yuǎn)景。
　　1.6抗電磁波纖居在合成纖維中參加納米級(jí)的Si2，能夠制得高介電絕緣纖維。這些年，跟著通訊、家用電器業(yè)的不斷開(kāi)展，手機(jī)、電視、電腦、微波爐等的運(yùn)用越來(lái)越遍及，電磁場(chǎng)存在于一切的用電設(shè)備周?chē)�，電磁波�?duì)人體的心臟、神經(jīng)以及對(duì)孕媽媽、胎兒的影響己有清晰的定論。據(jù)報(bào)道，美國(guó)、日本、韓國(guó)等己有此類(lèi)抗電磁波的服裝上市，國(guó)內(nèi)選用納米資料制備抗電磁波纖維的研討也在進(jìn)行中，如今己有有關(guān)的商品。
　　1.7仿生纖居人類(lèi)在生物學(xué)和仿生學(xué)等范疇的研討己經(jīng)從細(xì)胞、染色體等微米標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造深化到納米標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)模（DNA分子的直徑為2nm），特別是運(yùn)用納米生物技能對(duì)蜘蛛絲的研討和運(yùn)用己取得了很多作用。蜘蛛絲是如今人類(lèi)所了解到的天然界中最堅(jiān)韌且有較高彈性的纖維之一，科學(xué)家們運(yùn)用納米生物技能測(cè)定了蜘蛛絲蛋白的DNA排序后，找到了能發(fā)作這種蜘蛛絲的基因，并有些復(fù)制了這些基因，然后將這種基因植入細(xì)菌體內(nèi)，培養(yǎng)出了一種能發(fā)作蜘蛛絲蛋白的細(xì)菌。含有這種基因的細(xì)菌所發(fā)作的蛋白質(zhì)與蜘蛛絲的蛋白質(zhì)一樣，能夠拉成絲，因此能夠運(yùn)用這種辦法出產(chǎn)蜘蛛絲，它的強(qiáng)度是鋼的5倍，伸長(zhǎng)為33%，一起還具有杰出的彈性。
　　2在紡織漿猜中的運(yùn)用◎納米資料娜具有超強(qiáng)、高硬納米碳管所publis能。區(qū)分是不是為納米漿料首要考慮兩方面bookmark1納米資料參加組合漿料今后，稱(chēng)之為1‘納米漿料“。”納米漿料“即是指用無(wú)機(jī)填充物以納米標(biāo)準(zhǔn)渙散在有機(jī)聚合物漿料基體中所構(gòu)成的有機(jī)/無(wú)機(jī)納米復(fù)合漿料。在納米復(fù)合漿猜中，渙散相的標(biāo)準(zhǔn)至少在一維方向小于100nm.因?yàn)闇o散相的納米小標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)，較大比外表積的強(qiáng)界面聯(lián)系，納米漿料因此具有了傳統(tǒng)漿料所不具備的性用于多種纖維，收拾后商品抗菌功用均1勻而耐久。ublis盛各種0筧爨鐠料。
　　有一個(gè)界面在納米規(guī)模；納米漿猜中作為納米無(wú)機(jī)相的資料蒙脫土，也叫膨潤(rùn)土，是一種天然的粘土礦藏，其組變成層狀硅酸鹽，它的構(gòu)造片層是納米標(biāo)準(zhǔn)，包括一個(gè)鋁氧八面體亞層，亞層之間通過(guò)共用氧原子以共價(jià)鍵銜接，聯(lián)系極為結(jié)實(shí)，全部構(gòu)造片層厚約為1nm，長(zhǎng)寬約100nm.因?yàn)殇X氧八面體一層中的有些鋁原子被賤價(jià)原子取代，片層帶有負(fù)電荷，過(guò)剩的負(fù)電荷靠游離于層間的Na+、Ca2+和Mg2+等陽(yáng)離子平衡，因此容易與其他有機(jī)陽(yáng)離子發(fā)作交換反響生成有機(jī)化蒙脫土，有機(jī)蒙脫土能進(jìn)一步與單體或聚合物熔體反響，在漿料糊化進(jìn)程中就有剝離為納米標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造片層均勻渙散到漿液中，這種漿液即是“納米漿料”。
　　2.3在后收拾技能方面的運(yùn)用2.3.1納米助劑關(guān)于棉、毛、絲、麻等天然纖維，尤其是對(duì)棉纖維來(lái)說(shuō)，選用納米資料進(jìn)行功用化加工是正在開(kāi)發(fā)中的新技能。因?yàn)橐悦蘩w維為代表的天然纖維在抗紫外線(xiàn)功用方面存在先天不足，又無(wú)法像化纖那樣將納米資料直接施加至纖維內(nèi)部，因此只能用后收拾的辦法來(lái)補(bǔ)償。例如，納米氧化鋅微粉具有優(yōu)勝的抗菌除臭功用，將納米氧化鋅微粉制成功用助劑對(duì)天然纖維進(jìn)行抗菌收拾，能夠獲得功用杰出的抗菌織物。用納米助劑浸軋的織物首要用于襯衣、T恤、帽子、男女休閑服等請(qǐng)求穿戴柔軟舒服的服裝布料。
　　納米涂層如今紡織涂層參加的最細(xì)顆粒是微米級(jí)的，如陶瓷粉（顆粒細(xì)度在100nm~1000nm規(guī)模內(nèi)），將納米資料參加到織物收拾劑中，選用后收拾的辦法與織物聯(lián)系，可制成具有各種功用的紡織品，且涂層愈加均勻，但收拾劑與紡織品之間通常不是化學(xué)鍵銜接，因此耐洗牢度較差，功用不耐久。例如，將硫酸銅溶解于恰當(dāng)?shù)娜軇┲�，運(yùn)用化學(xué)復(fù)原劑將二價(jià)銅離子復(fù)原成銅原子，一層一層地沉積在滌綸織物外表，構(gòu)成納米構(gòu)造的金屬薄膜，類(lèi)似于銀鏡反響。用這種織物可制成各種電磁波屏蔽資料，對(duì)高頻電磁波的反射率可高達(dá)99.99%.別的，關(guān)于抗菌性請(qǐng)求高而手感請(qǐng)求不高的紡織品，也可選用涂層收拾法，使納米資料在織物外表構(gòu)成柔軟的功用性涂層，該辦法廣泛適2.3.3納米接枝接枝技能首要用于天然纖維紡織品的后收拾，其長(zhǎng)處在于使紡織品具有持久性功用。選用接枝法將納米資料“接枝”到棉纖維上有兩種技能路線(xiàn)：將對(duì)納米資料有很強(qiáng)配位才干的有機(jī)化合物接枝到棉纖維上，制成簡(jiǎn)略的有機(jī)分子模板，再將納米團(tuán)簇組裝到棉纖維上。
　　制備納米微粒時(shí)，用可接枝到纖維上的化合物作為捕獲劑，使納米微粒通過(guò)捕獲劑進(jìn)行外表潤(rùn)飾構(gòu)成團(tuán)簇，再把團(tuán)簇接枝到棉纖維上。
　　接枝技能可分為化學(xué)法和物理法兩種，化學(xué)法接枝首要有運(yùn)用光敏劑引起接枝和氧化復(fù)原體系引起接枝（過(guò)硫酸鹽引起劑）；物理法接枝首要選用低溫等離子體技能。
　　納米染色一些合成纖維因?yàn)槿旧�艱難而約束了作為服裝布料的運(yùn)用規(guī)模，如聚丙烯、聚乙烯醇纖維以及超強(qiáng)聚乙烯纖維。有些纖維則必須用載體染色，這么對(duì)環(huán)境構(gòu)成的污染很大。在這些纖維的合成進(jìn)程中就增加少量能與染料發(fā)作反響的功用性納米資料，就能夠加纖維的著色區(qū)域以改善纖維的染色功用。
　　2.4自清洗納米界面紡織資料根據(jù)荷葉拒水自潔的現(xiàn)象，經(jīng)高倍顯微鏡觀察，大家發(fā)現(xiàn)其外表具有雙相構(gòu)造，荷葉外表的乳瘤直徑為5nm~乳瘤外表還有一層更微細(xì)的納米級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的毛絨構(gòu)造，遇水時(shí)水滴無(wú)法與資料外表構(gòu)成全接觸，再加上毛絨外表的蠟質(zhì)存在，水滴天然不能滋潤(rùn)荷葉的外表，所以資料特別的外表微觀構(gòu)造影響其吸附功用。具有根本拒水功用的纖維資料，其外表應(yīng)存在納米級(jí)幾許標(biāo)準(zhǔn)的粗糙高低二維構(gòu)造，才干拒水拒油。根據(jù)這一原理，對(duì)纖維外表進(jìn)行仿真處理，使之發(fā)作很多極點(diǎn)微細(xì)的高低不平，使紡織品在運(yùn)用進(jìn)程中能保持清洗狀況，具有防水、防油、防霉等作用，洗滌時(shí)用水一沖即可，省時(shí)方便，還有利于環(huán)境保護(hù)，節(jié)約水資源，可用于各種民用及工業(yè)用紡織品。
　　現(xiàn)代研討證實(shí)，Ti2納米微粒受紫外線(xiàn)激起，具有較強(qiáng)的光催化和氧化降解特性，在光照下能將吸附在微粒外表的碳?xì)浠�合物和灰塵等臟物分化，運(yùn)用此效應(yīng)和上述荷葉拒水自潔原理，可制中科院化學(xué)所的科研人員將Ti2納米微粒噴涂在資料上，構(gòu)成的特別界面可使資料外表呈現(xiàn)出超凡的雙疏性（疏水和疏油），由此開(kāi)發(fā)出超雙疏性功用的納米界面資料。其根本原理即是在特定的外表上締造納米標(biāo)準(zhǔn)幾許形狀互補(bǔ)的界面構(gòu)造，因?yàn)榧{米標(biāo)準(zhǔn)低凹的外表可使吸附的氣體原子安穩(wěn)存在，所以在微觀外表上相當(dāng)于有一層安穩(wěn)的氣體薄膜，使油和水無(wú)法與資料的外表直接接觸。通過(guò)這種界面資料技能處理的各種紡織布料可顯示出杰出的拒水和拒油功用，而對(duì)纖維原有的理化功用如纖維強(qiáng)度、染料親和力、透氣性等均沒(méi)有影響，乃至還能加滅菌、防輻射、防霉等特別作用，這將會(huì)改動(dòng)大家運(yùn)用洗滌劑洗衣的習(xí)氣。
　　2.5納米光敏微粒在紡織布料范疇的運(yùn)用熱敏染料是發(fā)色基團(tuán)隨周邊溫度改動(dòng)而變異的染料，如今專(zhuān)家們正在運(yùn)用納米顆粒的光學(xué)特性來(lái)研發(fā)所需的各種光敏染料。納米光敏染料對(duì)各種不一樣波長(zhǎng)的可見(jiàn)光敏感，因此能夠感知周邊環(huán)境的色彩并作出相應(yīng)的調(diào)理，一起改動(dòng)自個(gè)的色澤，變成與周邊環(huán)境共同的保護(hù)色。運(yùn)用它的這種特性，將這種光敏染料植入纖維內(nèi)部，制成的服裝就具有了能夠調(diào)理成與周邊環(huán)境共同的隱蔽色功用。
　　2.6半導(dǎo)體納米微粒光觸媒資料在印染行業(yè)污水處理中的運(yùn)用國(guó)內(nèi)外對(duì)半導(dǎo)體光催化氧化法處理染料廢水的作業(yè)己經(jīng)進(jìn)行了一系列深化的研討，并取得了必定的開(kāi)展，在光催化氧化降解機(jī)理方面的研討也取得了一些作用。例如，用納米標(biāo)準(zhǔn)的Ti2作為印染污水處理的光催化劑時(shí)，首要吸收激起波長(zhǎng)為385nm（紫外波長(zhǎng)）以下的光進(jìn)行氧化復(fù)原反響。當(dāng)吸附在納米微粒外表的染料分子吸收可見(jiàn)光后，會(huì)發(fā)作電子躍遷而生成激起態(tài)，被激起的染料分子向納米級(jí)Ti2微粒的導(dǎo)帶寫(xiě)入一個(gè)電子，染料分子生成正碳基自由基，在空氣或氧氣存鄙人，生成2自由基，繼而生成HOO自由基，這些高活性的自由基再攻擊染料分子，誘導(dǎo)進(jìn)一步的氧化復(fù)原反響，最終生成CO2.染料類(lèi)化合物作為一種高效光敏催化劑能將Ti2吸收光的規(guī)模由紫外光區(qū)延伸至可見(jiàn)光區(qū)，這不但有用進(jìn)步了光催化劑的催化活性，并且能直接運(yùn)用太陽(yáng)3結(jié)語(yǔ)納米資料科學(xué)是原子物理、凝聚態(tài)物理、膠體化學(xué)、固體化學(xué)、配位化學(xué)、化學(xué)反響動(dòng)力學(xué)和界面科學(xué)等多種學(xué)科穿插匯合而呈現(xiàn)的一門(mén)新學(xué)科。納米資料在紡織范疇的運(yùn)用進(jìn)步了商品的科技含量和附加值，關(guān)于化纖工業(yè)出產(chǎn)高技能、功用性、環(huán)保型商品，改善并進(jìn)步天然纖維紡織品的運(yùn)用功用，擴(kuò)展運(yùn)用范疇，進(jìn)步中國(guó)公司在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)賽實(shí)力具有重要的含義。
　　21世紀(jì)紡織科技的開(kāi)展趨勢(shì)是將高科技與經(jīng)濟(jì)文化開(kāi)展緊密聯(lián)系，開(kāi)發(fā)功用性紡織品，融舒服、休閑、保健為一體，己變成當(dāng)今世界紡織品開(kāi)展的首要潮流，在此潮流中，納米技能有著不可估量的潛力。如今，各國(guó)政府都投入了很多的人力、物力和財(cái)力開(kāi)發(fā)新型的納米復(fù)合資料，中國(guó)政府也把納米資料的研討列為1用對(duì)紡織工業(yè)而言，既是應(yīng)戰(zhàn)又是機(jī)會(huì)，各高校、科研機(jī)構(gòu)及工業(yè)界應(yīng)趕快采納措施，加強(qiáng)納米資料在紡織范疇的運(yùn)用，給傳統(tǒng)的紡織業(yè)寫(xiě)入新的生機(jī)和生機(jī)。