纳米粉体材料在纺织品中的作用
2020-12-18 17:41:38
在讲纳米粉体材料在纺织品中的作用之前，我先讲一下服装纺织品行业发展的故事。
“纺织业在中国是一个劳动密集程度高和对外依存度较大的产业。中国曾是最大的世界上最大的纺织品服装生产和出口国，随着中国人口老龄化现象加速，制造业人口红利优势逐渐衰退。许多连锁品牌纺织品及一些其他产业劳动力密集型代工厂大批转向东南亚等地域。
曾经各大小品牌随处可见的“Made in China”，现已渐变成随处可见“MADE IN VIETNAM”，举个例子，小编家附近的“某发商场”“某衣库”连锁店里面的衣服部分产品便是越南产的货。”
↓↓↓↓
扯了这么多，貌似有点跑题了，到底这些跟纳米粉体有啥关系。实际上真有1毛钱关系。代加工曾经是我国纺织业的生存模式，现今我国许多劳动力密集型的企业都面临着用工荒的困扰，此时开发自由品牌，开发附加值高的纺织产品，将是代加工厂的转型出路之一。
拿着“五分钱利润”的时代，必须过去了。中国制造向中国创造的时候已经来临。为此，小编了一些纳米材料在在纺织品中的作用给大家，希望能给大家一些启发，大街小巷里的“纳米防臭袜”，卖的不应该是概念，而是一种实在的产品。此外，自动化设备当然也是必不可少，小编门外汉，此处不展开讲，所以只讲粉体。
纳米粒子可通过光学、催化、化学反应、磁性、熔点、蒸汽压、相变温度、超导等许多方面显示出特殊的性质，应用在纺织品中更显示出重要的价值。目前，纳米材料在纺织品的应用主要集中在：抗菌、抗静电、红外、紫外光吸收等功能性方面。
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，二是通过后技术对织物进行功能化。功能性纺织品是指超出传统意义上纺织产品的保暖、遮盖和美化功能之外的具有其他特殊功能的纺织品。
a、纤维改性功能化
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。
b、后法
除了直接将纳米粒子加入到纤维中去，后也是一类主要的纳米粒子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、纳米材料在纺织品的主要应用
a、远红外保健纤维
红外线（波长从0.75-1000微米）是太阳光线中的一种辐射线，其属于不可见光，红外线又依波长大小可分成近、中、远红外线三种，有专家指出以氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2）、二氧化钛（TiO2）及三氧化钇(Y2O3)等矿物所制备的精密陶瓷粉末，其所吸收的远红外线能量最强。
而以波长在4-14微米的远红外线又称为生育光线，当人体需要散热冷却时，流汗生理现象产生，体表汗珠伴随着能量，透过吸湿排汗的衣物，将热能释放，同时具有远红外线的纤维可以加速吸湿干燥，并保持人体皮肤干爽与保温。因此可应用于复健医疗及预防保健上。
吸汗排湿纤维
举个例子：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。
b、防紫外纤维
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已经是很必要的。
防紫外纤维 可以有效保护皮肤
太阳能对人体有伤害的紫外线主要在200~400nm波段，纳米TiO2、纳米ZnO、纳米SiO2、纳米Al2O3、纳米Fe2O3和纳米云母等都有在这个波段吸收紫外线的特征，将少量纳米微粒添加到化学纤维中，就会产生吸收紫外线现象从而可以有效保护人体免受紫外线的损伤。现阶段使用的大多数抗紫外线功能添加剂主要成分是纳米TiO2、纳米ZnO以及其他化学助剂。
防紫外线添加剂让衣服更加耐晒
此外，防紫外线添加剂的使用也可以有效的减缓聚合物纤维的老化，可以是纤维制品更加耐晒，耐用。
c、抗静电纤维
在化纤制品中加入少量纳米微粒如将0.1%~0.5%的纳米TiO2、纳米Cr2O3、纳米ZnO、纳米Fe2O3等具有半导体性质的粉体接入到树脂中，就会产生良好的静电屏蔽性能，使静电效应大大降低，可提高安全系数。
d、抗菌、
纳米TiO2作为主要的抗菌、防臭剂被广泛应用于纺织纤维中。它主要是基于光催化反应使有机物分解而具有抗菌、防臭效果的。另外一些金属粒子如纳米Ag、Cu、Fe等，可通过其释放出的微量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，从而达到杀菌效果。
纳米材料的抗菌作用
抗菌防臭袜是其 其常见应用
e.抗电磁波辐射纤维
随着微波通讯和信息技术的发展，电磁辐射对人体健康造成了巨大威胁，在化纤加工过程中，可加入一些纳米微粒如纳米Fe2O3、纳米NiO等，制成抗电磁波辐射纤维，能强烈吸收电磁辐射，从而对人体起到防护作用。
淘宝热卖的防辐射服（谁用谁知道）
f、阻燃纤维
纺织纤维多数通过添加型阻燃剂或反应型阻燃剂对原材料进行前处理，使其具有阻燃性能。纳米粒子主要是作阻燃添加剂和灭火剂，如超细五氧化二锑、超细氧化锑母粒、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、钼化合物以及锡化合物等无机阻燃剂。
这些材料在火焰中分解、汽化，产生游离基，这些纳米材料产生的游离基与燃烧物产生的游离基相互作用，从而终止链反应，达到阻燃的目的。
g、其他纤维
除上述应用之外，纳米材料在功能纺织品中的其他应用主要有：智能纤维、磁性纤维、荧光防伪纤维和再生纤维等。
功能纺织品因其表现的优越性能受到了研究者和企业的青睐，随着功能纺织品的一个利好发展，也给纳米粉体制备相关技术一个全新的机遇。
参考来源：
1、纳米材料在纺织上的应用，江苏河海纳米科技股份有限公司.
2、浅谈纳米材料在纺织品中的应用，中国检验检疫.
3、高品质氧化锆粉体之应用，迟秉成，李亮志.
关于生育曲线：
日本科学家把4~14μm的光线定名为生育光线，因所有的动植物都在這個特定的波長才得以生存、繁殖、延续生命的行為。
人类的体温正常情形下稳定在36.5℃左右，如果过低便会冻死，过高变回热死，以36.5℃波長9.36μm而言，亦是生育光线中的波長。不过，波长长，振动数小的其热能量相对亦小，這就是为什么冬天我们除了多穿衣服外总喜欢晒太阳来使身体更加暖和。那是因为晒太阳时我们不由自主地就吸收了远红外线的原因。
：小白