第五章_纳米技术在纺织领域中的应用课件.pptVIP

第五章 纳米技术在纺织领域中的应用概论 5．1 纺织纤维 5．2 纺织用纳米材料 5．3 纳米改性功能纤维 5．4 功能纤维的制备 5．5 发展纳米材料应用研究 5．1 纺织纤维 5．1．1 纺织纤维发展简史 5．1．2 功能纤维定义及分类 为了满足人类社会的需求，现已开发出一大批具有高性能(高强度、高模量、耐高温等)、高功能性(高感性、高吸湿、透湿防水性、抗静电性及导电性、离子交换性和抗菌性、生物相容性等)的一代新型化学纤维。 1．功能纤维的定义 功能纤维是指具有某种特殊功能的化学纤维或天然纤维。 2．功能纤维的分类 按功能属性，功能纤维可分四大类： 物理性功能 化学性功能 物理分离性功能 生物性功能 按用途，可分为三大类： (1)衣料用功能纤维 主要指具有吸湿、透气、抗静电、抗紫外线、吸收红外线等功能的纤维。 (2)装饰用功能纤维 (3)产业用功能纤维 高强、耐磨、耐腐蚀 使用添加的方法得到功能纤维 纳米用少量就能达到效果。 5．2 纺织用纳米材料 5．2．1 纺织用纳米材料的种类 5．2．2 纺织用纳米树料的技术及功能性指标 1．纳米材科的技术指标 (1)细度 纳米材料 颗粒直径 ＜100nm 微米材料 颗粒直径 100nm—1.0μm 亚微米材料 颗粒直径 ＞ 1.0μm 产品中有95％的体积百分比(或97％)的颗粒直径＜100nm 。 超细碳酸钙、超细二氧化硅、超细碳化硅、超细三氧化铝、超细石墨等等。 超细复合颗粒 具有远红外功能的超细添加剂，是由Al2O3、SiC、SiO2、TiO2以及部分稀土氧化物复合烧结而成。 细度是衡量功能性添加剂的一个重要指标。粒度若不够细，极易造成纺织过程中喷丝板堵塞，从而影响生产工艺。同时，还会引起纤维强度下降而无法牵伸。 超细纤维，需要纳米颗粒。 功能性纳米添加剂的细度要求在30—80nm之间。 （2）表面处理 由于添加剂绝大多数是金属和非金属氧化物，其弹性模量、硬度等都远大于高分子材料。 进行适当的表面处理就像在金属、非金属氧化物和高分子材料中间增加了一个缓冲层，增加添加剂在纤维中的浸润性，可以对纤维起到一定的增强作用。 不同种类，如涤纶、脂纶、丙纶等，采用不同的添加剂。 (3)水分 粉体越细，越易吸潮而结块。 对水分的要求参照化纤切片的要求不得大于0．5％。 5．3 纳米改性功能纤维 5．3．1 抗菌、抑菌、除臭型纺织纤维 目前大部分抗菌除臭制品仍是经后整理方法获得的，但具有永久性抗菌效果的抗菌纤维这几年的发展也十分迅速。 一类是含纳米级银的合成纤维为代表的无机抗菌系列抗菌纤维。 第二类是以有机抗菌剂通过共混方式开发的AMF系列抗菌纤维。 5．3．2 抗紫外线型纺织纤维 臭氧减少1％，紫外线增加2％，皮肤癌增加3％！ 重点是研究如何提高纺织品防紫外辐射能力，如何开发防紫外辐射整理剂以及织物自身的厚度、重量、颜色及相关的制约因素诸方面 波长在200—380nm范围内的紫外光对人体明显有害。 抗紫外不能与将太阳热能的反射相提并论 三氧化二铝、氧化镁、氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、高岭土、炭黑、金属等材料是对紫外光线具有屏蔽防护作用的物质。 5．3．3 远红外线型纺织纤维 吸收人体所发出的远红外波长后，又反射回人体表皮，并且再向人体辐射一定波长的远红外线(其中包括最易被人体吸收的4—14μm波长段)，增加了皮肤下的微循环速度，使人体皮下组织中的血流量增加，促进血液循环和新陈代谢。 远红外陶瓷粉包括有纳米三氧化二铝、纳米氧化铬、纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米三氧化二锑等， 5．3．4 负离子型纺织功能纤维 电气石具有热电性和压电性，在纤维内添加电气石超细粉末后，其纤维动态和静态的负氧离子数分别为l 500个／cm 3和3500个／cm3，相当于在都市公园环境下的负氧离子含量。 5．3．5 抗电磁波、抗静电型纺织纤维 微波炉、电磁灶、电脑、电热毯、吸尘器等对人体的辐射危害 不同波长和频率的电磁波，白血病、肿瘤增加 80年代后期到90年代初期防电磁辐射屏蔽服装走进家庭，成为民用服装的一大市场 电磁屏蔽的目的在于防止射频电磁场的影响，使其辐射强度被抑制在允许范围之内。 一般将屏蔽分为主动场屏蔽和被动场屏蔽两大类。 5.3.6 导电型纺织纤维 导电纤维可以防尘、防污染，从而确保产品的质量 可以消除静电、防止爆炸 可以有效地防止电磁波干扰 可以防止静电感应和电击事故。 以炭黑为导电物质的黑色导电化纤； 以纳米氧化锡、纳米氧化锌和纳米二氧化铁等白色粉体材料