納米的發(fā)展現(xiàn)狀 　　縱觀目前納米材料的研究和應(yīng)用，美國、日本、德國、俄羅斯、英國等國處于世界領(lǐng)先地位。其中美國是最早開始研究納米技術(shù)的國家之一。2000年美國把納米技術(shù)列為21世紀(jì)前十年的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，認(rèn)為是 21世紀(jì)可能取得突破性進(jìn)展的三大領(lǐng)域之一，其政府撥款研究經(jīng)費(fèi)高達(dá) 15億美元。其他國家如德、日、英、法等國也將納米研究列入國家重點(diǎn)研究項(xiàng)目。1992年，我國將納米材料科學(xué)作為重大基礎(chǔ)科學(xué)項(xiàng)目列入國家攀登計(jì)劃，并成為我國高科技應(yīng)用研究的熱點(diǎn)之一。納米材料及納米技術(shù)在紡織印染工業(yè)中的應(yīng)用亦展示出良好的應(yīng)用前景，目前主要用于開發(fā)功能性化纖原料、功能性紡織產(chǎn)品以及功能性助劑等，如納米抗菌滌綸長絲、短纖；抗紫外線和紅外線織物；抗菌除臭功能助劑、涂料等。 　　在紡織行業(yè)的應(yīng)用 　　目前納米材料在紡織行業(yè)的開發(fā)、應(yīng)用及發(fā)展趨勢大致有三種途徑，即多種纖維添加、多種粉體復(fù)配、多種功能復(fù)合。通過共混紡絲法、聚合時(shí)添加法和后整理等應(yīng)用途徑，使其在抗紫外線型、抗菌除臭型、遠(yuǎn)紅外線反射型、涼爽型、拒水防污型、導(dǎo)電型、阻燃型等功能紡織新產(chǎn)品中有了廣泛的開發(fā)。進(jìn)而奠定了納米系列材料在紡織行業(yè)中的應(yīng)用基礎(chǔ)。 　　1.多種纖維添加 　　多種纖維添加即指納米材料的應(yīng)用不僅在化學(xué)纖維上，而且在化學(xué)纖維-天然纖維以及天然纖維上。人們?cè)诔晒Φ貞?yīng)用了聚合時(shí)添加、共混添加納米材料的功能化纖之后，又出現(xiàn)了應(yīng)用具有納米材料抗紫外線、抗菌等功能棉、麻、毛等天然纖維的趨勢。 　　2.多種粉體復(fù)配 　　對(duì)于某種功能來說，不同種類、不同尺度和不同晶型的粉體有著各自特有的作用，因此，將不同尺度、不同晶型、不同品種的納米材料有選擇地進(jìn)行改性、復(fù)配，就可以得到具有理想功能的納米粉體。同樣，針對(duì)紡織行業(yè)的需要，經(jīng)過有目的的深度加工，即可得到系列化紡織專用的納米粉體。 　　3.多種功能復(fù)合 　　多種功能復(fù)合即指將兩種或多種功能復(fù)合于一種紡織品的研究與開發(fā)，如具有抗紫外線和抗菌功能的纖維，可用來織造泳裝、登山服和T 恤衫；具有防水、透濕、抗菌功能的纖維，可用于舒適性內(nèi)衣；具有抗紫外線、抗紅外線和抗菌功能(涼爽、抗菌型)的纖維，可用于高性能的運(yùn)動(dòng)服、休閑服等。同時(shí)，應(yīng)用納米材料對(duì)純棉或棉-化纖混紡織物進(jìn)行多種功能的復(fù)合后整理，這些多功能的紡織產(chǎn)品都具有巨大的市場需求。 　　在新型紡織原料及產(chǎn)品上的應(yīng)用 　　目前，采用添加法將納米材料加入化纖的紡絲液中，可以獲得各種含納米化纖。如將TiO2、ZnO、Si O2等微粉摻入聚合物中，可紡制出各種抗菌和除臭纖維。納米抗菌滌綸長絲產(chǎn)品可以廣泛用于針織的內(nèi)衣褲、運(yùn)動(dòng)服裝、襪子、地毯等。抗菌短纖可以與棉混紡制成醫(yī)用床單、手術(shù)服、醫(yī)生工作服、病員服、食品行業(yè)專業(yè)服以及各種床上用品、家具布、裝飾布及各種內(nèi)衣褲、服裝等；此外，用抗菌纖維也可以制成各種無紡布產(chǎn)品。日本自1984年開發(fā)出除臭纖維以來，新產(chǎn)品不斷面世。其他納米級(jí)的抗紫外線輻射纖維、遠(yuǎn)紅外纖維功能性產(chǎn)品的開發(fā)工作亦取得了突破性的進(jìn)展。 　　●納米材料的紫外線屏蔽功能 　　許多物質(zhì)對(duì)光線具有屏蔽防護(hù)作用，如ZnO、MgO、TiO2、SiO2、CaCO3、滑石粉、瓷土等，當(dāng)上述物質(zhì)制成超細(xì)粉末，其微粒粒徑尺寸與光波波長相當(dāng)或更小時(shí)，由于納米材料的尺寸效應(yīng)導(dǎo)致光吸收或反射顯著增強(qiáng)，又因其體積效應(yīng)(小尺寸效應(yīng))納米材料的比表面積增大，表面能增高，與高聚物共混時(shí)，很容易相互結(jié)合?；诖嗽?，已開發(fā)了一批具有抗紫外線輻射的纖維，如ESMO(可樂麗)、日本的尤尼契克、丙綸長絲等復(fù)合功能性纖維，且納米微粒分布均勻，纖維性能穩(wěn)定而持久。 　　●納米材料的紅外線吸收與輻射功能 　　物理學(xué)把0.76～1000μm區(qū)域的電磁波稱為紅外線。紅外線由發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用已經(jīng)歷了100多年的歷史，其在紡織品上的應(yīng)用，最感興趣的是 0.2～5μm和4～14μm兩個(gè)區(qū)域電磁波。如一定組分的遠(yuǎn)紅外線陶瓷粉吸收人體發(fā)射出來的熱能，轉(zhuǎn)化成向人體輻射一定波長范圍的遠(yuǎn)紅外線，其中以易被人體吸收的4～14μm為主。由于熱量在人體與紅外線陶瓷粉層之間反復(fù)反射，減少了熱量損失，從而提高了服裝的保暖性。此外不同波長的紅外線輻照人體各部位都會(huì)產(chǎn)生生理效應(yīng)，使血管擴(kuò)張，血流加速，改善局部血液循環(huán)，起到活化肌體、消除疲勞、調(diào)節(jié)自律神經(jīng)等功能。這就是紅外輻射對(duì)人體治療作用的機(jī)理。 　　在印染工藝上的應(yīng)用 　　涂料印染工藝因具有工藝簡單、仿色準(zhǔn)確、無需水洗等特點(diǎn)，在國外印染加工中得到廣泛的應(yīng)用，所占比重超過50％以上。有關(guān)研究成果表明，在涂料印染時(shí)，添加0.3％的納米級(jí)硅氧化物后，可使涂料色漿透網(wǎng)性和印制花紋清晰度明顯改善，同時(shí)可以減少由紫外線引起的色變，提高耐日曬牢度0.5級(jí)。 　　染整生產(chǎn)中的粘合劑通常采用乳液聚合法制成，據(jù)悉，有人采用特殊的納米技術(shù)合成了納米級(jí)乳液粘合劑，檢測對(duì)比結(jié)果表明，納米級(jí)乳液粘合劑較傳統(tǒng)的乳液粘合劑手感柔軟、光澤好，耐摩擦、耐水、耐酸堿、汗?jié)n色牢度均高于 Oeko-Tex標(biāo)準(zhǔn) 　　1000.5-1級(jí)；另外，納米級(jí)乳液粘合劑的機(jī)理是，在織物表面其顆粒之間(涂料和粘合劑)是點(diǎn)接觸，而沒有形成薄膜，由于改變了傳統(tǒng)涂料印染技術(shù)在織物表面形成一層粘合劑膜(印花時(shí)其膜厚約為5μ m)的粘合機(jī)理，故染色涂料滲透力強(qiáng)，織物對(duì)涂料的吸附性好，有效地提高了染色牢度。 　　另據(jù)資料，蘇州大學(xué)絲綢學(xué)院研究了納米級(jí)TiO2，取代馬來酸酐真絲綢防皺整理中的催化劑作用，克服了傳統(tǒng)工藝采用硫酸鉀(K2SO48) 和次亞磷酸納(NaH2PO2)分別作引發(fā)劑和催化劑產(chǎn)生的泛黃現(xiàn)象。 　　納米ZnO微粉具有優(yōu)越的抗菌、消毒、除臭功能，因此把納米ZnO微粉制成功能助劑對(duì)天然纖維進(jìn)行后整理，會(huì)獲得性能良好的抗菌織物，即使紡織品在使用過程中，抑制以汗和污物為營養(yǎng)源的微生物繁殖，同時(shí)也防止了由此釋放的惡臭，保持衣服的衛(wèi)生狀態(tài)。用納米助劑浸軋的織物主要用于襯衫、T恤、帽子、男女休閑等要求穿著柔軟、舒適的紡織面料。還可采用涂層整理法將納米漿料在織物表面形成柔軟的功能性涂層，其整理后的產(chǎn)品性能均勻、持久。 　　目前，納米材料在織物后整理過程中的應(yīng)用研究剛剛起步，有資料報(bào)道，美國把納米微粒在紡織行業(yè)的應(yīng)用作為研究的方向之一，并開發(fā)了含納米TiO2的抗菌面料；日本的麗人公司已經(jīng)開始銷售納米材料的織物染整劑。199 9年德國的一家公司通過把納米粒子涂附在織物表面生產(chǎn)抗菌面料，在1999年的香港世界面料展示會(huì)上引起了廣泛的關(guān)注。 　　在紡織印染工業(yè)中的應(yīng)用 　　納米材料被認(rèn)為是21世紀(jì)三大支柱的信息、能源和新材料領(lǐng)域中有著極其重要的作用，納米技術(shù)的應(yīng)用，必將給紡織印染工業(yè)帶來新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。特別是抗紫外線、遠(yuǎn)紅外紡織的成功開發(fā)和應(yīng)用，為納米技術(shù)在紡織業(yè)中的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。有資料統(tǒng)計(jì)，2000年全球僅納米材料市場就達(dá)到750億美元，德國科技部預(yù)計(jì)到2010年，納米技術(shù)市場將達(dá)到14400億美元。專家預(yù)言：納米技術(shù)作為尖端科技，不出10年，其市場容量將達(dá)到1.5萬億美元，納米科技將引來21世紀(jì)的一次產(chǎn)業(yè)革命，繼而直接作用于人們衣、食、住、行等各個(gè)領(lǐng)域。為迎接“納米時(shí)代” 的到來，我國加快了科技和產(chǎn)業(yè)化部署，在“十五計(jì)劃”綱要中，明確提出將發(fā)展納米科技作為“十五”期間科技進(jìn)步的一項(xiàng)重要任務(wù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國有近一半的省、和直轄市將納米材料列入當(dāng)?shù)亍笆濉?期間的發(fā)展規(guī)劃。2001年初，國家還成立了納米科技指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會(huì)，負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)全國納米科技的研究開發(fā)力量，制定有關(guān)規(guī)則，同年7月，國務(wù)院批準(zhǔn)了 “國家納米科技發(fā)展綱要”。截至2001年5月底，我國已有323家納米企業(yè)，并形成了以北京、上海、深圳為中心的三大納米材料及納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶。目前，取得的成果中，部分已接近產(chǎn)業(yè)化前期水平。 　　目前，納米抗菌紡織品已大量面世，其發(fā)展態(tài)勢看好，但其安全衛(wèi)生性的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于產(chǎn)品的開發(fā)。今后必須加強(qiáng)這方面的研究工作，使紡織行業(yè)對(duì)納米材料產(chǎn)業(yè)形成持續(xù)、有效的拉動(dòng)。同時(shí)，我們還要加強(qiáng)納米紡織品的相關(guān)基礎(chǔ)研究工作，如用納米助劑對(duì)紡織品進(jìn)行整理時(shí)，納米粒子在紡織品上的附著率、附著于纖維表面或纖維內(nèi)部的方式等， 目前均尚無有效的表征和測定方法。這勢必難以保證納米紡織品的產(chǎn)品質(zhì)量，影響納米紡織品的研發(fā)。因此，有效地應(yīng)用納米材料和納米技術(shù)，是當(dāng)前制約納米材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，相信納米技術(shù)將在紡織印染領(lǐng)域開辟出一個(gè)嶄新的天地，更多更好的納米紡織品將成為21世紀(jì)紡織科技的新的亮點(diǎn)。 （C8004）