紡織品是指除一般纖維及紡織品所具有的物理機(jī)械性能以外，還具有某種特殊功能的新型纖維及紡織品，如衛(wèi)生保健纖維及紡織品、防護(hù)功能纖維及紡織品、舒適功能纖維及紡織品等，納米技術(shù)和納米材料的應(yīng)用將為開(kāi)發(fā)功能纖維及紡織品開(kāi)辟一條新道路。

　　納米纖維主要包括兩個(gè)概念：一是嚴(yán)格意義上的納米纖維，它在徑向方向?yàn)榧{米尺度、長(zhǎng)度方向?yàn)楹暧^尺寸的納米纖維，以滌綸、錦綸超細(xì)纖維為主體的“新合成纖維”，使化學(xué)纖維的品質(zhì)得到了大幅提高。這種直徑為納米級(jí)的納米纖維可以通過(guò)靜電紡絲、多組分復(fù)合紡絲法以及分子技術(shù)來(lái)制備。另一概念是將納米粒子填充到纖維中，對(duì)纖維進(jìn)行改性，或是將納米粒子采用一定的方法處理到纖維上，賦予纖維某種功能，也就是我們通常意義上的納米功能纖維，這類纖維的直徑不一定是納米級(jí)。采用性能不同的納米粒子,可開(kāi)發(fā)阻燃、抗菌、抗靜電、防紫外線、抗電磁屏蔽等功能性纖維及紡織品。本文將重點(diǎn)討論該類通常意義上的納米功能纖維及紡織品。

　　納米功能纖維及納米功能紡織品的生產(chǎn)方法

　　具有特殊功能的納米材料與纖維聚合物及紡織品復(fù)合后，納米粒子將以納米尺寸分散在纖維及紡織品中形成聚合物納米復(fù)合材料?？梢灾苽涓鞣N納米功能纖維及納米功能紡織品。通常依據(jù)產(chǎn)品的最終用途來(lái)選擇功能性納米粒子，這已成為一個(gè)新的研究平臺(tái)。

　　1.　納米功能纖維的制備

　　由于納米粒子粒徑小，可以減輕傳統(tǒng)添加法紡絲時(shí)外加粒子所帶來(lái)的紡絲液壓力升高，斷頭率高，可紡性差，對(duì)紡織設(shè)備有磨損的缺點(diǎn)。納米粒子的量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)能顯著減少纖維內(nèi)部在生產(chǎn)中所造成的裂縫、氣泡等缺陷，能促進(jìn)大分子側(cè)鏈之間、原纖之間的結(jié)合。一些納米粒子能在纖維表面形成納米級(jí)幾何結(jié)構(gòu)，有助于提高纖維的功能。

　　共混紡絲法是當(dāng)前納米功能纖維制備的主要方法，即在纖維聚合、熔融階段或紡絲階段加入具有納米尺度的功能性材料，使制備出的化學(xué)纖維具有某種特殊的性能。

　　2.　納米功能紡織品的制備

　　納米功能紡織品除用納米功能纖維制備外，還可以利用納米粒子所具有的特性對(duì)紡織品進(jìn)行功能性整理。

　　用納米粒子對(duì)紡織品進(jìn)行功能整理的方法主要有三種:一是吸盡法,即把納米粒子作為固體物質(zhì)直接加入到織物后整理劑中,將織物放入配好的整理液中,在規(guī)定的溫度下浸泡一定時(shí)間,使納米粒子均勻分散在后處理織物中,然后取出織物進(jìn)行干燥或熱處理;二是浸軋法,是指將納米粒子的微乳液和織物后整理劑均勻混合后,將織物在整理液中浸濕,然后通過(guò)輥筒軋去余液,稱一浸一軋,也可重復(fù)一次,稱二浸二軋,使整理液通過(guò)機(jī)械力作用擠壓到纖維中去,然后干燥或熱處理;三是涂層法,指將含有納米粒子的整理劑在一定的粘合劑存在下制成一定稠度的涂層液,然后均勻涂布到織物表面,再經(jīng)一定的熱處理,使織物表面形成一層功能性涂層。但通過(guò)功能性整理的納米功能紡織品的耐洗牢度相對(duì)較差，功能不持久。{page_break}

　　納米功能纖維及紡織品的研究及現(xiàn)狀

　　近十幾年來(lái)，納米粒子作為纖維及紡織助劑得到廣泛應(yīng)用，而且向多種納米粒子復(fù)配、多種纖維添加、多種功能復(fù)合的方向迅速發(fā)展。人們利用納米粒子開(kāi)發(fā)的功能纖維和紡織品種類繁多，在市場(chǎng)上占有越來(lái)越重要的地位。

　　1.　抗菌功能

　　抗菌的目的就是使纖維織物具有殺滅或抑制致病菌的功能，并防止微生物通過(guò)紡織品傳播，保護(hù)使用者免受微生物的侵害。根據(jù)殺菌機(jī)理的不同,抗菌劑可以劃分為以下三種類型:一是無(wú)機(jī)抗菌劑,如:Ag、Cu、Zn、S、As、Ag+、Cu2+等;二是光催化抗菌劑,如:納米TiO2、納米ZnO、納米硅基氧化物等;三是以光催化抗菌劑為載體,將其吸附銀、銅等離子。納米抗菌技術(shù)在紡織行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,可開(kāi)發(fā)各種類型的抗菌功能紡織品。如內(nèi)衣、毛巾、床單、廚房用品等,應(yīng)用于賓館、醫(yī)院、軍隊(duì)、工廠等各個(gè)行業(yè),滿足人們對(duì)健康的要求。

　　中國(guó)石化股份有限公司安慶分公司(以下簡(jiǎn)稱安慶石化)、東華大學(xué)及中國(guó)紡織科學(xué)研究院的科研人員們?cè)谕瓿尚≡?、中試和工業(yè)化試驗(yàn)后，在安慶石化成功試生產(chǎn)出“高活性納米抗菌腈綸纖維”，并通過(guò)中石化總部專家委員會(huì)的鑒定。在不改變紡絲工藝和紡絲條件的前提下，生產(chǎn)出的腈綸纖維抗菌性能良好，基本物性(力學(xué)機(jī)械性能、色澤等)符合有關(guān)腈綸纖維和紡織品的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)上海市工業(yè)微生物研究所檢測(cè)表明，該種纖維的織物經(jīng)50次洗滌后24h抗菌率為91.6%，具有抗菌性強(qiáng)、上染性好的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平。

　　2.　防紫外功能

　　納米粒子的量子尺寸效應(yīng)可以對(duì)某種波長(zhǎng)的光吸收帶有“藍(lán)移現(xiàn)象”和“寬化現(xiàn)象”，從而增強(qiáng)了對(duì)紫外光的吸收，保證了纖維及紡織品的紫外線屏蔽效果。研究表明，TiO2、Fe2O3、Al2O3、SiO2等納米粒子在300~400nm波段具有很好的吸收紫外線能力，而滑石、高嶺土、碳酸鈣等納米粒子則具有良好的反射紫外線能力。通常抗紫外線纖維中含有幾種組分的復(fù)合納米微粒，對(duì)于透明度要求高的防紫外線服裝面料，通常添加納米ZnO和TiO2微粒。防紫外線面料在遮擋紫外線的同時(shí)也能對(duì)可見(jiàn)光和遠(yuǎn)紅外線起到一定的屏蔽作用。防紫外線產(chǎn)品不僅應(yīng)用于服裝產(chǎn)品，如運(yùn)動(dòng)服裝、休閑裝、襯衣、長(zhǎng)短褲等，而且還適宜應(yīng)用于窗簾、篷布、在戶外進(jìn)行作業(yè)的工裝等。

　　天津工業(yè)大學(xué)用處理后的納米TiO2抗紫外線整理劑對(duì)UVA和UVB波段的紫外線都有很好的屏蔽作用，整理后織物的UPF值等級(jí)由“較好防護(hù)”提到“非常優(yōu)異的防護(hù)”，紫外線透過(guò)率明顯降低，織物的抗紫外線性能得到顯著提高。東華大學(xué)及上海工程技術(shù)大學(xué)利用用納米TiO2和ZnO復(fù)合粉體與纖維或紡織品結(jié)合，增加了織物表面對(duì)紫外線的吸收、反射和散射作用，改善其抗紫外線性能。

　　3.　遠(yuǎn)紅外吸收、反射功能

　　人體每時(shí)每刻都在發(fā)射紅外線，而同時(shí)也在吸收紅外線。某些納米粒子,如Al2O3、TiO2、SiO2和Fe2O3等，對(duì)中紅外線有很強(qiáng)的吸收性能。當(dāng)服裝面料中含有這些粒子時(shí)，能有效吸收外界發(fā)射及人體釋放的中紅外線，而不被靈敏的中紅外線探測(cè)器所發(fā)現(xiàn)，用其制作的隱身服裝,使穿著者在夜間能實(shí)現(xiàn)隱身。有些納米微粒如ZrO，能有效吸收外界能量并輻射與人體生物波相同的遠(yuǎn)紅外線,使人體皮下組織血流量增加，促進(jìn)血液循環(huán)。