納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用

第五章納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用概論

5．1紡織纖維

5．2紡織用納米材料

5．3納米改性功能纖維

5．4功能纖維的制備

5．5發(fā)展納米材料應(yīng)用研究

納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!5．1紡織纖維5．1．1紡織纖維發(fā)展簡史納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!5．1．2功能纖維定義及分類為了滿足人類社會的需求，現(xiàn)已開發(fā)出一大批具有高性能(高強(qiáng)度、高模量、耐高溫等)、高功能性(高感性、高吸濕、透濕防水性、抗靜電性及導(dǎo)電性、離子交換性和抗菌性、生物相容性等)的一代新型化學(xué)纖維。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!按用途，可分為三大類：(1)衣料用功能纖維主要指具有吸濕、透氣、抗靜電、抗紫外線、吸收紅外線等功能的纖維。(2)裝飾用功能纖維(3)產(chǎn)業(yè)用功能纖維高強(qiáng)、耐磨、耐腐蝕使用添加的方法得到功能纖維納米用少量就能達(dá)到效果。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!5．2．2紡織用納米樹料的技術(shù)及功能性指標(biāo)1．納米材科的技術(shù)指標(biāo)(1)細(xì)度納米材料顆粒直徑＜100nm微米材料顆粒直徑100nm—1.0μm亞微米材料顆粒直徑＞1.0μm產(chǎn)品中有95％的體積百分比(或97％)的顆粒直徑＜100nm。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!（2）表面處理由于添加劑絕大多數(shù)是金屬和非金屬氧化物，其彈性模量、硬度等都遠(yuǎn)大于高分子材料。進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砭拖裨诮饘?、非金屬氧化物和高分子材料中間增加了一個緩沖層，增加添加劑在纖維中的浸潤性，可以對纖維起到一定的增強(qiáng)作用。不同種類，如滌綸、脂綸、丙綸等，采用不同的添加劑。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!5．3納米改性功能纖維5．3．1抗菌、抑菌、除臭型紡織纖維目前大部分抗菌除臭制品仍是經(jīng)后整理方法獲得的，但具有永久性抗菌效果的抗菌纖維這幾年的發(fā)展也十分迅速。一類是含納米級銀的合成纖維為代表的無機(jī)抗菌系列抗菌纖維。第二類是以有機(jī)抗菌劑通過共混方式開發(fā)的AMF系列抗菌纖維。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!5．3．3遠(yuǎn)紅外線型紡織纖維吸收人體所發(fā)出的遠(yuǎn)紅外波長后，又反射回人體表皮，并且再向人體輻射一定波長的遠(yuǎn)紅外線(其中包括最易被人體吸收的4—14μm波長段)，增加了皮膚下的微循環(huán)速度，使人體皮下組織中的血流量增加，促進(jìn)血液循環(huán)和新陳代謝。遠(yuǎn)紅外陶瓷粉包括有納米三氧化二鋁、納米氧化鉻、納米氧化鎂、納米二氧化硅、納米氧化鋅、納米三氧化二銻等，納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!5．3．5抗電磁波、抗靜電型紡織纖維微波爐、電磁灶、電腦、電熱毯、吸塵器等對人體的輻射危害不同波長和頻率的電磁波，白血病、腫瘤增加80年代后期到90年代初期防電磁輻射屏蔽服裝走進(jìn)家庭，成為民用服裝的一大市場電磁屏蔽的目的在于防止射頻電磁場的影響，使其輻射強(qiáng)度被抑制在允許范圍之內(nèi)。一般將屏蔽分為主動場屏蔽和被動場屏蔽兩大類。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!5．3．7納米粉體材料在多功能紡織纖維中的應(yīng)用幾種功能復(fù)合于一體的雙功能或多功能纖維，如阻燃--導(dǎo)電纖維、抗菌--抗紫外線--抗紅外線纖維等吸水、吸濕纖維、變色纖維、耐熱纖維、芳香纖維、磁性纖維、儲能纖維、發(fā)光纖維、防輻射纖維和阻燃纖維納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!5．4．2功能纖維的制備與加工目前市場上常見的一些功能性紡織品(如抗菌、遠(yuǎn)紅外線、抗紫外、防輻射、負(fù)離子等產(chǎn)品)，大多采用織物表面整理賦予功能性或在纖維制造過程中共混加入功能性添加劑而獲得。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!2．聚合法在聚合時加入，即在纖維原料合成階段加入納米材料。聚合物合成時加入適量的納米微?！猅iO2、ZrO、BaSO4、SiO2、ZnO，則會最終賦予纖維織物吸水、保溫、抗菌防臭、防紫外線、抗靜電、導(dǎo)電等功能，與具有阻燃性單體共聚可得阻燃難燃功能。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!4．后整理處理采用纖維間混纖、織物中不同種纖維的交織，多層(如合成纖維與天然纖維問的配合)獲得吸濕、吸水等舒適性；合成纖維與導(dǎo)電纖維的交織制成導(dǎo)電織物；采用不同功能的處理劑對紗線、織物等進(jìn)行表面處理，則可獲得抗菌、防臭、阻燃、防污、抗靜電、抗紫外輻射、防水透氣等各種功能。根據(jù)織物用途的不同而分為浸軋法和涂層法納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!5．5發(fā)展納米材料應(yīng)用研究5．5．1紡織用納米材料的發(fā)展1．建立服裝的保健管理機(jī)制勢在必行2．功能的作用逐步向環(huán)?；?、多功能型方向發(fā)展3．產(chǎn)品的創(chuàng)新轉(zhuǎn)向新型納米功能材科的研究對納米技術(shù)的真正掌握與了解還有相當(dāng)距離，需要進(jìn)行大垣深入的研究工作納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!1．功能纖維的定義功能纖維是指具有某種特殊功能的化學(xué)纖維或天然纖維。2．功能纖維的分類按功能屬性，功能纖維可分四大類：物理性功能化學(xué)性功能物理分離性功能生物性功能納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!5．2紡織用納米材料5．2．1紡織用納米材料的種類納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!超細(xì)碳酸鈣、超細(xì)二氧化硅、超細(xì)碳化硅、超細(xì)三氧化鋁、超細(xì)石墨等等。超細(xì)復(fù)合顆粒具有遠(yuǎn)紅外功能的超細(xì)添加劑，是由Al2O3、SiC、SiO2、TiO2以及部分稀土氧化物復(fù)合燒結(jié)而成。細(xì)度是衡量功能性添加劑的一個重要指標(biāo)。粒度若不夠細(xì)，極易造成紡織過程中噴絲板堵塞，從而影響生產(chǎn)工藝。同時，還會引起纖維強(qiáng)度下降而無法牽伸。超細(xì)纖維，需要納米顆粒。功能性納米添加劑的細(xì)度要求在30—80nm之間。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!(3)水分粉體越細(xì)，越易吸潮而結(jié)塊。對水分的要求參照化纖切片的要求不得大于0．5％。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!5．3．2抗紫外線型紡織纖維臭氧減少1％，紫外線增加2％，皮膚癌增加3％！重點(diǎn)是研究如何提高紡織品防紫外輻射能力，如何開發(fā)防紫外輻射整理劑以及織物自身的厚度、重量、顏色及相關(guān)的制約因素諸方面波長在200—380nm范圍內(nèi)的紫外光對人體明顯有害。抗紫外不能與將太陽熱能的反射相提并論三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣、高嶺土、炭黑、金屬等材料是對紫外光線具有屏蔽防護(hù)作用的物質(zhì)。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!5．3．4負(fù)離子型紡織功能纖維電氣石具有熱電性和壓電性，在纖維內(nèi)添加電氣石超細(xì)粉末后，其纖維動態(tài)和靜態(tài)的負(fù)氧離子數(shù)分別為l500個／cm3和3500個／cm3，相當(dāng)于在都市公園環(huán)境下的負(fù)氧離子含量。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!5.3.6導(dǎo)電型紡織纖維導(dǎo)電纖維可以防塵、防污染，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量可以消除靜電、防止爆炸可以有效地防止電磁波干擾可以防止靜電感應(yīng)和電擊事故。以炭黑為導(dǎo)電物質(zhì)的黑色導(dǎo)電化纖；以納米氧化錫、納米氧化鋅和納米二氧化鐵等白色粉體材料為導(dǎo)電物質(zhì)的白色導(dǎo)電化纖。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!5．4功能纖維的制備5．4．1納米級添加劑的研制差別化纖維的重點(diǎn)是，在添加了超細(xì)添加劑后如何保證紡絲工藝的正常進(jìn)行，以及如何保證纖維的質(zhì)量不下降。只要能制備出新型功能性的納米新材料，功能性的化纖產(chǎn)品就能夠生產(chǎn)出來。新型功能纖維產(chǎn)品取決于納米新材料的開發(fā)。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!1．共混法共混法是將功能性納米材料與相應(yīng)的化纖用材料共混紡絲。納米粉體可以在紡絲熔體中加入。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!3復(fù)合紡絲法采用復(fù)合法生產(chǎn)的功能纖維和織物，如采用抗菌功能助劑和PET的混合物作皮層，用抗紫外線功能的粉體和PET的混合物為芯材的皮芯纖維紡制海島纖維以上這三種方法中所用的納米粉體主要為無機(jī)材料，確保了此類功能性化纖在印染等后整理中的穩(wěn)定性。納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!以棉纖維為代表的天然纖維在抗紫外線性能方面存在不足，只能用后整理的方法來解決。采用納米級功能材料對纖維進(jìn)行功能性整理的優(yōu)點(diǎn)在于：①選用的材料主要為無機(jī)超細(xì)粉體②主要抗輻射功能是將紫外線、紅外線屏蔽、反射至織物以外。