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纳米技术应用在纺织品整理上提高功能性
日期:05-12-07 10:12:13 编辑:亚洲纺织联盟网
纳米技术已经开始应用到纺织品整理领域。这是一个革新的话题。或许它是两种技术的联姻——纳米和我们现在熟知的纺织品整理。至少在近期有关纺织品的论坛中没人能够避开这个话题。   在第20次IFVTCC国会和第5次VDTF五月的魏玛纺织品整理会议上,34个演讲者中大约有1/3的人谈论了这个革新的主题。在没有纳米技术的情况下纺织材料向功能化方向发展已有多年的历史了。许多制造商表示这只是一个新鲜的广告词,而产品依然是传统的产品只是附加了一些功能性,并没有真正使用纳米技术。功能性纺织品已经应用到各种领域,并且它可能是欧洲纺织工业在亚洲重新部署中反应最强烈的部分。 ◎各种功能性整理   传统的纺织品功能整理已逐步失去优势,特别是高科技纺织品,比如各种应用领域:医学、汽车、家纺和保健纺织品等。   功能性内衣方面有个有趣的例子。许多供货商都提供保暖、凉爽、透气、调温和具有香味的产品。   特别的纺织品改善血液循环,含有以太油、茶叶或护肤物质的胶囊。功能性纺织材料的特殊性还包括:耐高温、防紫外线、快速干燥、不沾皮肤、永久抗菌或抗静电以及防辐射等等。功能性纺织品因为与传统的纺织品相比有着额外的功能,因此增加了其附加值。但是纺织品制造商却不能要求应用纳米技术。   相变材料(PCM胶囊)应用于纺织品已经有一段时间了。它的功能基于物理原理——能够导致平衡温度的融解和固化石蜡球的热动力学原理。除了传统的添加工艺外,还有将功能性分子加进主体基质分子的工艺。物质以例如微胶囊之类的状态存在,在一定的阶段范围内能起到很好的效果。 ◎湿粘合   传统的后整理工艺的发展为纺织品呈现新功能提高了可能,比如具有持久的气味清新的效果。据Walter Nassl和Kurt van Wersch.报道,汽巴特种纺织化学品与门富士纺织机械的结合使得后整理工艺得到了发展。可靠的湿粘合过程经常用于100%纯棉高质量罩衣和衬衫以及传单和被罩的定型。改良的环糊精上有适当的位置来结合能引起人们兴趣的物质,这用于制备一种浓度为70g/l的溶液。按照说明它能够非常有效地提高其在水中的溶解性,并且具有非常好的亲水性。湿粘合是在温度为110°C,湿度为30%的空间里干燥。改进的环糊精在湿粘合过程中被持久的嵌入纤维中,并且在洗涤过程中芳香物质能被逐渐地从基质中被释放出来。实验表明经过改进的环糊精处理过的产品在完全湿润的情况下能够释放出足够多的芳香物质。来自Textilchemie Dr. Petry, Reutlingen (D)的Rudi Breier在他的演讲中提到过控制芳香气味的机理。因为环糊精分子内部具有拒水性表面具有亲水性,所以能储存一些活泼的和有害的物质。烟雾、汗液或气味都是通过这种方法被吸收的,直到它的储存空间被用完必须通过洗涤来再生。   在满足服装、家用纺织品和高科技纺织材料的各种要求中纺织品的功能性整理是最主要的部分了。Junkers & Müllers , Mönchengladbach (D)的Thomas Feicks在解释纺织材料的水洗功能时是通过分析基质因素、材料聚合物以及添加剂对可洗桌布的影响。   通过对纺织品使用新型的添加剂进行整理,或者使其功能性增强或者使其工艺简单化了。比如,对纺织品进行碳氟化合物的树脂整理,可明显提高其拒水性能。现代的添加剂也包括特殊拒水功能的共聚物和缺少粘性的柔软聚合物。 ◎纳米技术及其应用   使织物具有超拒水特性的一个新机会源于纳米技术的应用。纳米技术的特殊影响源自何处?纳米粒子通常指直径为0.1 ~100nm的金属颗粒例如银、铂、铁,复合金属例如钛氧化物、锌氧化物、铝氧化物、硅氧化物,或者有机分子。它通过一种耗时的方法被应用到纺织品表面,困难在于用一种粘合剂将纳米颗粒嵌入纺织品表面而阻止他们自身聚积在一起。由于纳米技术形成的超薄的透明的功能性层面能够使纺织品产生新的或改进的特性。   德国西北部的纺织研究中心的Eckhard Schollmeyer教授在魏玛上的一次激扬的报告导致了铝氧化物纳米技术在玻璃纤维抵御气候变化上的应用。他将锌氧化物应用在聚酯纤维的防紫外方面。将铁氧化物结合到聚酯中改变了材料的磁性。固体/凝胶技术应用在薄衣料上被证明是成功的。   在与萨克森纺织研究机构合作的过程中,Chemnitz (D)和来自Hohensteiner Instituten, Hohenstein (D)的Dr. Jan Beringer已经调查了纳米层对纺织品的防紫外功能。这次研究的目的是为了活得永久的防紫外功能,其不受其它处理如耐皱性、拒水整理或染色的影响和破坏。据说纳米级的金属氧化物如钛氧化物、锌氧化物的另外一个应用是保护基质免受紫外线辐射。   纳米技术的优势显而易见。利用生物技术,使用最少量的整理剂获得巨大的功能效果。比如我们应用纳米技术来进行防水或防污处理,相对传统的方法而言显然有一些优势:纳米技术比传统的氟碳化合物处理方法具有更好的皮肤亲合性并具有更好的拒水效果。 ◎机械设计   在魏玛会议上,门富士的Thomas Päffgen纺织机械制造商展示出能够利用纳米结构进行拒水或拒油处理的机械设计图案。根据Päffgen,一台多功能机器能够满足6000多种类型的功能整理。据说这种部件是按照特殊处理的需求而特别制造的。因为机械的灵活性、经济性以及生态学应用的结合,完成者能够使功能性纺织品符合要求。   纳米颗粒的应用对涂层技术的要求形成了挑战。Coatema Coating Machinery, Dormagen (D)的Andrea Glawe,在第5届VDTF纺织品整理会议上做了有关涂层和染色工艺的改进使纺织品功能性整理高质量的保证的报告。通过固体/气体无机涂层来活得创新的功能特性对于医学方面是非常重要的。微型滚筒的轻佛涂层技术就是随着细薄层的应用而得到了发展。据说这种方法适合低廉的半生熟的纤维胶天然原料。纤维胶的使用重量和它的表观可以受到滚筒的旋转方向和速度、滚筒的表面特性和第一个滚筒的位置影响。


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