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    新型服裝材料——納米材料

    發布時間:02-23 11:06   來源:來源  點擊:   發表評論

    納米材料


    納米是一個長度計量單位,1納米等于10億分之一米。納米粒子一般是指粒徑在0.1—100mm之間的微粒。納米粒子在光學性質、催化性質、化學反應性、磁性、熔點、蒸汽壓、相變溫度、超導等許多方面顯示出特殊性能,使其在新型功能性服裝材料的研制生產中具有重要價值。



    目前,納米功能材料及納米技術已成為世界各國研究的熱點,納米技術已滲透到人類生活和生產的各個領域,使得許多傳統產品得到改進。目前納米技術已應用于防紫外、抗磁輻射、遠紅外、抗菌抑臭、抗老化、拒水拒油等功能性服裝材料的研發和生產。


    1、納米技術在紡織中的應用途徑


    應用納米技術開發功能性紡織品主要通過以下三個途徑來實現:


    (1)纖維超細化,應用納米技術使纖維達到納米級,以滿足特殊用途領域的需要。


    (2)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,就是將高聚物經過適當的溶劑溶解后,將納米材料粒子加入其中,充分攪拌均勻后進行聚合反應,然后進行紡絲加工。而在融紡中則是把納米粒子均勻分散在熔融的聚合物中再制備功能化纖維。


    (3)對纖維或織物進行納米后整理,使之功能化。


    納米后整理的主要方法有:將納米微粒作為固體物質直接加入到織物后整理劑中,使納米微粒均勻分散在織物中;將納米微粒的微乳液和織物后整理劑均勻混合后,使織物通過這種含有納米微粒的整理液;將含有納米材料的整理劑在一定的粘合劑存在下涂覆到織物表面,形成一種功能性的涂層,從而改善織物的服用性能。


    無論采用上述哪一種方法,都能改變原有紡織或服用材料的特性,增添新的功能,一些新開發的產品已經進入了日常消費領域,如拒水開司米風衣、防污領帶及長褲、抗菌消炎內衣褲、阻擋紫外線的外套等。


    2、納米技術功能化服裝材料


    (1)防紫外線材料


    防紫外線示意圖


    太陽能對人體有傷害的紫外線主要在300~400mm波段。研究表明,納米TiO?、ZnO、SiO?、Al2O3、Fe2O3和納米云母都具有在這個波段吸收紫外線的特征。如果將少量納米微粒添加到化學纖維中,就會產生紫外線吸收現象,從而可有效保護人體免受紫外線的損傷。


    (2)抗靜電材料


     

    阻燃抗靜電面料


    化纖的衣物和地毯由于靜電摩擦產生放電效應,同時易吸附灰塵,給使用者帶來諸多不便。納米微粒為解決化纖制品的靜電問題提供了一個新的途徑,在化纖制品中加入少量的納米微粒如將0.1%-0.5%的納米TiO?、CR?O3、ZnO、Fe2O3等具有半導體性質的粉體摻入到樹脂中,就會產生良好的靜電屏蔽性能,大大降低靜電效應。


    (3)防電磁輻射材料


    防輻射面料


    電子產品的普及使得電磁輻射對人體健康造成了巨大威脅,一些納米微粒如納米氧化鐵、納米氧化鎳等能強烈吸收電磁輻射,從而對人體起到防護作用。


    (4)遠紅外材料


     

    遠紅外功能型面料


    人體釋料放的紅外線大致在4~16的中紅外波段,在戰場上如果不對這一波段的紅外線進行屏蔽,就很容易被非常靈敏的中紅外探測器所發現,尤其在夜間人體安全將會受到威脅,因此研制具有對人體紅外線進行屏蔽的衣服是很有必要的。


    某些納米微粒如納米AI2O3、TiO?、SiO?和Fe2O3的復合粉體與高分子纖維結合,對中紅外波段有很強的吸收性能。另一重要特性是,有些納米微粒如如納米氧化鋯,能有效吸收外界能量并輻射與人體紅外線相同的遠紅外線,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,促進血液循環,增強免疫力等衛生保健的作用。


    (5)抗菌消臭材料


     

    納米抗菌原理


    一些金屬粒子如銀、銅、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。納米氧化鋅、氧化銅等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。


    (6)抗老化材料


    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,而納米二氧化鈦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。


    (7)拒水拒油材料

     

    抗水拒油


    對材料的表面進行某種特殊的加工,使材料具有特殊的功用。經過這種技術處理的紡織材料(棉、麻、絲、毛、絨、混紡、化纖等)不僅防水防油,也防墨水、果汁等。用這種纖維制成的衣物洗滌時可以僅用清水沖洗,不必再使用傳統的洗滌劑。

    來源 :面料課

     

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