納米材料在紡織印染上目前要用于生產(chǎn)功能性化纖原料和作為一種新的功能性助劑,從而開發(fā)相關(guān)的功能性產(chǎn)品或取代其他助劑。目前,國內(nèi)已利用有關(guān)的納米微粒,使之穩(wěn)定地分敞在滌綸或其他合纖的紡絲液中,然后紡出具有防紫外線、抗菌、防臭和消臭,遠(yuǎn)紅外反射或吸收紅外線等功能的合纖。在印染和后整理方面,則采用涂層,浸軋或“植入”等方法,使天然纖維或普通化纖也具有不同的功能性。總之,納米技術(shù)應(yīng)用于紡織品整理的特點(diǎn)是,既可保持衣物的原本質(zhì)感和外觀,又因應(yīng)用納米材料使紡織品的處理效果更均勻及持久。
遠(yuǎn)紅外功能整理主要意義在于其蓄熱保溫、抗菌、促進(jìn)生理微循壞和血液循環(huán),可釋放人體需要的微量元素,具有顯著的醫(yī)療保健意義和美學(xué)意義。
人們對納米材料的抗菌機(jī)理作了大量研究,提出了多種說法。一般認(rèn)為納米材料的抗菌性主要來源于其光催化性和金屬離子溶出。
光催化機(jī)理認(rèn)為:納米TiO2和ZnO在水和空氣體系中,在陽光、尤其是在紫外線的照射下,能自行分解出自由移動的帶負(fù)電荷的電子和帶正電荷的空穴,帶正電的空穴使水氧化,電子使空氣中的氧還原,生成氧和氫氧自由基有很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)活性,尤其是原子氧能與多數(shù)的有機(jī)物(包括細(xì)菌在內(nèi)的有機(jī)物)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CO2和H2O,從而在很短的時間內(nèi)殺死細(xì)菌和病毒,消除空氣中的惡臭和紡織品上的油污等。
金屬離子溶出機(jī)理認(rèn)為:金屬離于復(fù)合納米氧化物能夠在一定條件下溶出金屬離子,因而具有抗菌性。如無機(jī)復(fù)合納米(如TiO:和ZnO)抗菌粉體,可廣泛應(yīng)用于塑料、涂料、陶瓷、纖維等產(chǎn)品。其抗菌機(jī)理,一是接觸反應(yīng),即抗菌制品中的銀離子與細(xì)菌接觸反應(yīng)后,造成微生物固有成分破壞或產(chǎn)生功能障礙。當(dāng)菌體失去活性后.銀離子又會從菌體中游離出來,重復(fù)進(jìn)行殺菌活動,因此其抗菌效果持久。
經(jīng)過中外科學(xué)家系列對比試驗(yàn)研究,在陶瓷粉末中具有良好遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能的陶瓷材料首推ZrO系、ZrO類鋯系列材料。目前我國對鋯系材料進(jìn)行超細(xì)加工,細(xì)度可達(dá)到80nm以下。
涂層整理是在一定的工藝條件下,采用納米陶瓷粉末與粘合劑混合,使其能均勻附著于織物表面,形成牢固的結(jié)合,并具有良好的耐水洗性能。一般選擇有機(jī)粘合材料進(jìn)行加工,這種材料的要求具有良好的粘合性、透明度、柔軟性,在織物或纖維表面附著時不影響織物的手感和外觀風(fēng)格。
納米材料存在的普遍性問題是穩(wěn)定性,因?yàn)榧{米微粒的表面活性很強(qiáng),易產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象。為此,在加工納米材料完成后,立即與粘合劑混合,并經(jīng)適當(dāng)?shù)难心ゼ庸ぃ纬闪朔(wěn)定的涂層整理液。
在混合液中納米材料的比例為40%。將涂層整理液,通過水溶液浸軋和稀釋噴淋兩種方法對織物進(jìn)行整理,然后在一定溫度條件下烘培固化,經(jīng)性能分析試驗(yàn)認(rèn)為,以采用噴淋的方法較為理想,對織物整理的理想用量為20%。
雖然,遠(yuǎn)紅外功能產(chǎn)生機(jī)理尚未取得共識,但其功能效果已被醫(yī)學(xué)界歸納,適用于多種疾病的治療或輔助治療。如脫發(fā)、斑禿,高血壓、神經(jīng)衰弱、偏頭痛、黃褐斑、色素沉淀、痤瘡、失眠、頸椎病、高血壓、植物性神經(jīng)失調(diào)、肩周炎、偏頭痛、關(guān)節(jié)風(fēng)濕痛、凍瘡、皸裂、胃寒癥、慢性支氣管炎、高血壓、失眠、疲勞、緊張和更年期綜合癥等。
隨著遠(yuǎn)紅外織物產(chǎn)品的不斷開發(fā),市場需求也進(jìn)一步強(qiáng)化。據(jù)悉,美國市場對涂層整理織物的需求,每年以3%的速度遞增,這也給利用納米材料進(jìn)行織物整理帶來了動力。