2.6拒水拒油防污功能
由于納米粒子的小尺寸效應、表面和界面效應，納米粒子表面的原子存在大量的表面缺陷和許多懸掛鍵，具有很高的化學活性。納米粒子高度分散在紗線之間、纖維之間和纖維表面，它們與粘合劑等在纖維表面呈凹凸有致的排列，形成納米尺寸的空氣薄膜，使沾污物無法直接滲入纖維，阻止了油污的進一步滲透，大大提高了拒水、拒油和防污性能。這類紡織品洗滌時，可僅用清水洗滌，不必再使用傳統(tǒng)的洗滌劑。用該技術生產(chǎn)的國旗，不吸灰、不吸水、不褪色。
2.7抗老化功能
有些纖維不耐日曬，在紫外線的照射下會發(fā)生分子鏈的降解，將納米紫外線吸收劑均勻分散于高分子材料中，可以利用其對紫外線的吸收作用，防止分子鏈的降解，從而達到防日曬耐老化的效果。納米級的TiO2、SiO2、ZnO、ZrO2和Fe2O3等均是優(yōu)良的抗老化劑,可以明顯地提高織物的耐老化性能。
2.8阻燃功能
大部分合成纖維屬于熔融性可燃纖維，對纖維進行阻燃化處理，降低織物在火災中的危險性，已成為一個廣泛關注的研究方向。近年來，國外開發(fā)的膠體三氧化二銻具有粒徑小(小于100nm)、易分散、著色強度低的特點，在阻燃纖維的應用中取得了較好的效果[11]。20世紀80年代末至90年代初興起的聚合物/無機物納米復合材料更是開辟了阻燃高分子材料的新途徑，國內(nèi)外已經(jīng)研究在聚酯聚合過程中或紡絲熔體中加入納米層硅酸鹽材料來改善聚酯材料的物理機械性能或燃燒性能[12]。
國外用共混法制得的阻燃改性纖維有阻燃粘膠纖維，如美國的Durvil、奧地利的Lenzing、日本的Tuflan;也有阻燃丙綸纖維，如瑞士的Sandoflam5071。
2.9自潔凈功能
紡織品在人體穿著和使用過程中，不小心會沾水、沾油和其他各種污物，這些污物不僅影響人們的使用，而且會成為微生物繁殖的良好環(huán)境。隨著人們生活節(jié)奏的加快以及生活質(zhì)量要求的提高，各類運用不同機理研制出的具有自清潔能力的紡織品應運而生。目前,常用的光觸媒包括納米TiO2、ZnO、SiO2等。
2004年,香港理工大學的研究人員將棉布片在TiO2溶液中浸泡0.5min，然后取出弄干，放入97℃烤箱加熱15min，再在沸水中煮3h制得自潔凈紡織品。當紡織品的表面覆蓋一層TiO2的時候，在光照條件下反應可形成諸多活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)具有極強的氧化作用，不僅能氧化破壞微生物，而且可將有機污染物完全氧化破壞，從而起到潔凈環(huán)境和除臭等作用。由于TiO2催化劑只要在陽光下就能永遠發(fā)揮作用,因此這種自潔凈效果可以維持下去。XinJohnH和KiwiJ等采用化學方法將TiO2負載到棉織物上，實驗所制備的織物在紫外光照射下，可以對葡萄酒、化妝品、汗?jié)n及咖啡造成的污跡具有自潔凈功能。[13]
2.10變色功能
變色纖維是一種具有特殊組成結(jié)構(gòu)的纖維，當受到光、熱、水分或輻射等外界激化條件作用后，具有可逆自動改變顏色的性能。纖維在一定波長的光的照射下會發(fā)生顏色變化，而在另一種波長的光的作用下又會發(fā)生可逆變化回到原來的顏色，這種纖維稱為光敏變色纖維。具有光敏變色的物質(zhì)通常是一種具有異構(gòu)體的有機物，這些化學物質(zhì)因光的作用產(chǎn)生異構(gòu)，并生成兩種化合物。這些化合物的分子式?jīng)]有發(fā)生變化，但對應的鍵合方式或電子狀態(tài)產(chǎn)生了變化，可逆地出現(xiàn)吸收光譜不同的兩種狀態(tài)，即可逆地顯色、褪色或變色。美國Clemson大學和Georgia理工學院等研究機構(gòu)近年來正在探索光纖中摻入納米變色染料或改變光纖表面的涂層材料，使纖維的顏色能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制。日本松井色素化學工業(yè)公司制成的光致變色纖維，在無陽光下不變色，在陽光或UV照射下顯深綠色。[14]
3展望
隨著納米技術的進一步發(fā)展，納米粒子生產(chǎn)成本的降低及功能性納米粒子品種的增多[15]，納米功能纖維的應用將進一步擴大，其市場需求潛力巨大。現(xiàn)在，我國的化纖生產(chǎn)已具有相當?shù)纳a(chǎn)規(guī)模和技術實力，完全有能力、有條件進行納米功能纖維及其技術的研究開發(fā)。我們相信不同形態(tài)與性能的納米功能纖維的開發(fā)與應用，必將給紡織行業(yè)乃至整個輕工業(yè)都帶來新的生機。但一些問題仍需值得我們?nèi)ニ伎己脱芯浚?/p>
1)由于納米粒子比表面積大，極易聚集成團，且親水疏油，呈強極性，在有機介質(zhì)中難以分散。因此，要選擇有效的表面改性劑對納米粒子表面進行處理，降低表面能，改善其同纖維材料的親和性，提高紡絲流變性和可紡性;
2)由于納米粒子尺寸很小，是否會從紡織品上遷移到人體內(nèi)部對人體健康產(chǎn)生威脅，到目前為止,世界上還沒有作為專題來研究納米功能紡織品的安全性問題,更缺乏相關的安全性評價體系及檢測標準,使人們在應用納米功能紡織品時存在一定的顧慮[16];
3)目前我國研究院所和高等院校在納米功能纖維成形與應用方面的研究已取得較大成績，但總體來說還停留在實驗室階段，離產(chǎn)業(yè)化還有很長一段路要走;
4)由于我國功能纖維及紡織品起步比較晚，產(chǎn)品又缺少相關的國際、國家或行業(yè)標準，全國大都處于摸索階段檢驗，迄今為止，全國還沒有承擔檢驗各種功能纖維及紡織品的國家級檢測機構(gòu)。
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(作者單位：安徽省纖維檢驗局)
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