披上纳米战袍—— 纳米技术在纺织工业中的应用.pdfVIP

披上纳米战袍——纳米技术在纺织工业中的应用 赵乐新经济导刊 “朔气传金柝，寒光照铁衣”，这是古代战场的写照。千百年来，随着科学技术的发展，以“金戈铁马” 为代表的军事装备不断被新装备升级替代。目前，纳米技术又为世界各国军事装备尤其是军装改良提 供了新的方向，同时也成为了各国科技竞争的新舞台。 近年来，考虑到未来的军事冲突中将更多地使用化学武器，为了提高士兵在战争环境下的生存能力， 美国陆军向美国麻省理工学院的一个军事纳米技术研究所拨专款5000 万美元，用于研制军用纳米防护 纺织品。采用纳米技术的防护服其纤维经过特别处理，不仅能够透气，还能阻止毒素进入，防御生物 武器。美国军方采购和后勤保障机构希望在两三年内能够用这种更好的防护服装备部队。 在中国，本刊记者从2003 年9 月召开的“2003 年中国纳微粉体制备与技术应用研讨会”上获悉，通过添 加纳微米粉体材料而制成的具有透气、抗菌、降解毒气等特殊功能的新型军用服装已生产出来。其中 一些织物已大量用于我国各大军区的日常军事训练，一些军用纳米纺织品还进入了民用领域。 中国纳米服装已进入市场 由于构成纳微米材料的微粒具有特殊的表面效应和小尺寸效应，因此能够产生与常规材料不同的物 理、化学性质，如具有高强度、高韧性、良好的导电和静电屏蔽效应，能够抗紫外线、吸收可见光和 红外线、抗老化，具有很强的抗菌除臭功能和吸附能力等。 将具有特殊功能的纳米材料与纺织原料进行复合，可制成各种功能织物。纳米材料除能够直接添加到 合成纤维中使复合材料改性外，也能通过对天然纤维的整理赋予其特殊的性能。经纳米技术处理后， 天然纤维织物可以得到高效抗菌效果等。目前美国、欧洲、日本及我国各地的研究机构，都推出了纳 米纺织产品。 在2003 年中国纳微粉体制备与技术应用研讨会上，中化化工科技总院高级工程师俞行在报告中介绍： 最近几年，纳米级功能粉体技术已逐渐进入纺织工业。目前全国主要的服装企业和国内十大内衣企业 中的六家都开始了这种新技术的应用。那么，纳米纺织品实现市场化的“纳米服装时代”将在何时到 来？对于本刊记者的这个疑问，俞行高工回答：纳米纺织产品实际上已经进入市场。 目前国内“具有纳米功能衣物” 的最大用户是解放军总后勤部。据了解，中国人民解放军总装备部已将 采用“抗菌丙纶细旦低弹丝”技术制成的600 万条内衣裤、600 万双袜子发给三军指战员使用，普遍反应 抗菌效果良好。“抗菌丙纶细旦低弹丝”技术是中国纺织科学研究院人造纤维研究室的成果，曾获得原 国家经贸委颁发的2002 年度国家重点新产品证书。利用这种技术生产的抗菌内衣具有透气、舒适、抗 菌等特点。 采用纳米技术的民用产品就更为丰富。比如具有抗紫外线和抗菌复合功能的纤维，可用于制造夏秋服 装、衬衣和T 恤衫等织物。而一些抗紫外线、抗红外线和抗菌复合的纳微米粉体，可用于对纯棉织物 或棉/化纤混纺织物进行凉爽及抗菌型的后整理。 此外，在国防和军事方面，面向未来生物化学战争的特殊军事服装也在研制和生产中。据来自北京安 特普纳公司的研究人员黄志永先生介绍，纳米二氧化钛（TiO2 ）具有光催化性能，在阳光（紫外线） 照射下，它能使大多数有机物（包括细菌在内）发生氧化还原反应，生成无污染的CO2 和H2O ，从而 在很短的时间内杀死细菌和病毒，消除空气中的恶臭和纺织品上的油污等。根据纳米二氧化钛 （TiO2 ）的这种性能，我国的军备研究机构已成功地完成了对有毒气体“全氟异丁烯” 的彻底无毒降 解。将这一成果应用于专用防化服装对我国应对未来高科技战争具有极为特殊的意义。 突破了“耐洗性”与“无毒性”两大瓶颈 俞行指出：在生产纳米纺织品的过程中采用过去应用在纺织行业中的一些工艺可能导致严重毒性事 故，而且，由于技术本身的问题，采用传统工艺生产出来的大多数应用纳微粉体技术的纺织产品经洗 涤后，纳米效应和各种附加功能会消失。 目前，国内的新技术已能够将有关的纳米微粒稳定地分布在涤纶或其他合纤的纺丝液中，然后纺出具 有抗菌、防紫外线、防臭、消臭、远红外反射或吸收红外线等功能的合纤。在印染和后整理方面，则 采用涂层、浸轧或吸尽等方法，使天然纤维或普通化纤也具有特殊的功能。通过纳米技术应用于纺织 品整理的特点是，既保持衣物原本质感和外观，又因应用纳米材料使纺织品的处理效果更均匀及持 久。 那么，新技术是如何克服或根本解决以往的纳米纺织品“不能洗涤” 以及“纳米粒子漂移产生的毒性” 呢？俞行解释说：通过后整理法使纳米级的粉体材料结合纤维后，粉体材料本身是纳米级的，但在产