纳米材料功能化纺织品的进展研究

摘 要 本文首先对纳米材料功能化纺织品的应用进行了简要阐述;其后，围绕纳米银、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅等三个方面，重点分析了当前纳米材料功能化纺织品的研究进展。

关键词 纳米材料;棉纺织品;抗菌能力

引言

基于金属材料在纳米等级下的性能优势，将纳米技术应用到纺织品的制造加工当中，可使纺织品实现光学、力学、化学、生物学、热学等多个学科方面的功能提升，进而提升纺织品对环境因素侵袭的抵御能力，延长纺织品的使用寿命，同时也为纺织行业整体的进步发展指明了方向。

1 纳米材料在功能化纺织品中的应用概述

纳米技术亦可称为毫微技术，是一种以1纳米至100纳米尺寸结构区间内物质材料为研究与应用对象的技术类型及学科领域。经研究发现，当物质材料达到纳米层面后，其物理、化学性质会表现出与宏观层面完全不同的特点，如二氧化钛、氧化镁等金属的颗粒尺寸达到纳米级别后，可具有抗菌抑菌、光催化等作用功能。由此，人们逐渐通过研究实践，将纳米材料、纳米技术融入工业生产当中，用来赋予产品特殊的功能化属性[1]。

从当前来看，纳米材料在功能化纺织品的生产制造与整理加工当中，具有优秀的应用现状和发展前景，纳米技术可实现纺织品在耐磨强度、舒适程度、抗菌能力、防线能力、阻燃能力、防水能力、抗臭能力、抗皱能力、自清洁能力等多种个方面的功能化整理，使纺织品整体性能更加满足消费者的使用需求，进而促进纺织行业企业的优化发展。

2 纳米材料功能化纺织品的研究进展

2.1 纳米银的研究进展

基于天然纤维的吸湿性特点，传统纺织物在长期的使用过程中，会在其纤维孔隙中积存一定量的水分，进而为细菌的滋生繁殖创造环境条件。纳米银具有优秀的广谱抗菌能力，将这一纳米材料应用于功能化纺织品的制造加工当中，能有效降低纺织产品的细菌污染量级。从当前来看，纳米银材料通常被应用在纱线、织物等产品领域当中。在纺织品中应用纳米银时，可在使用氢氧化钠实现纱线膨化处理的前提下，通过鞣酸实现银氨溶液中纳米级银离子的还原，并将银离子装载到纱线的纤维缝隙当中。这样一来，纺织品实现了抗菌抑菌的功能化发展。还可在酸性环境中，将含有纳米银成分的溶胶或染应用到纱线的染色加工当中，也可表现出良好的抗菌整理效果。此外，纳米银材料抑菌能力对纺织品的功能性整理作用具有长效性。有学者对银氨溶液合成背景下的纳米银功能化纺织品进行测试，在30次循环水洗涤后，织物的抗菌性能并未发生明显变化。

除上述内容外，我国纺织行业相关领域学者对纳米银在功能化纺织品的应用还保有以下研究进展：许成韬等学者以电感耦合等离子体原子发射光谱法为手段，成功检测出了纳米银纺织品中具体的银离子总量和可萃取银含量;饶波等学者以枇杷叶提取物作为天然纤维样本，通过还原银离子的方式制备出纳米银颗粒，并以金黄色葡萄球菌为影响要素进行抑菌试验，最终得出高达99.88%的抑菌率。

2.2 纳米二氧化钛的研究进展

纳米二氧化钛俗称钛白粉，具有抗紫外线、抗菌、抗老化等能力特点。将此类纳米材料应用于纺织品的功能化加工制造当中，有助于提升产品的防晒性能。现阶段，纳米二氧化钛主要通过粉体包膜处理再液化的方式，实现对纺织产品的防紫外线辐射整理，用量比例以产品重量的2%至4%为宜。同时，纳米二氧化钛材料还具有强效的抗菌抑菌能力，从业者多将这一材料在纺丝、聚合階段加入到化学纤维当中，进而实现天然纤维的改性整理，赋予纺织产品一定的抗菌功能。经学者实验研究，经纳米二氧化钛整理后的功能化纺织品在30次水洗后，对大肠杆菌的抑菌率为100%，对白色念珠菌的抑菌率高于90%，紫外线透过率为5%。由此，从当前的研究表现来看，纳米二氧化钛材料在功能化纺织产品加工制造中的应用前景极为可观[2]。除上述内容外，我国纺织行业相关领域学者对纳米二氧化钛在功能化纺织品的应用还保有以下研究进展：叶凤英等学者使用含有二氧化钛的溶胶材料对天然棉纤维实施功能化整理，可实现棉纺织品防晒、自清洁等优势性能的长效提升;王黎明等学者在应用纳米二氧化钛材料进行棉纺织品整理后，对其生长情况与分散方式进行分析研究，发现二氧化钛颗粒对棉纺织品的抗菌能力和降解性能具有明显提升作用;肖杏芳等学者通过原子层沉积技术，实现了棉纶、芳纶等纺织品表面的纳米级二氧化钛薄膜加护。

2.3 纳米二氧化硅的研究进展

在当前的纺织行业研究与加工领域中，纳米二氧化硅材料主要作为纺织品染料、浆料的添加剂出现。纳米二氧化硅的活性较高，与纤维材料表面的羟基之间存在一定氢键结合作用。因此，将纳米二氧化硅材料应用于染料、浆料的制造加工当中，有助于提升浆料与纤维纺织品之间的黏合吸附性，进而提升纺织品的上浆性能。同时，纳米二氧化硅的颗粒结构呈网状或絮状，且不溶于水，具备抗老化、高强度的性能特点。所以，将含有纳米二氧化硅成分的混合浆料应用到纺织品的制造与加工中，还能提升纺织品的耐磨寿命，并减少纺织品表面的毛羽问题。

我国纺织行业相关领域学者对纳米二氧化硅在功能化纺织品的应用保有以下研究进展：邹锐等学者在枸橼酸改性的基础上，应用二氧化硅复合溶胶对棉纤维进行整理。结果表明，棉纤维表面的羟基、羧基可与溶胶表面的羟基、氨基发生共价结合，进而有效纤维与溶胶之间的黏合度，实现棉纤维耐久性能的提升;于荣荣等学者以氧化石墨烯为基础材料，以二氧化硅为整理剂成分，在严格控制喷膜距离、时间及层数的条件下，实现了棉纺织品表面纳米薄膜的加护，可显著提升棉纺织品的疏水性能和导电性能。

3 结束语

综上所述，随着社会生活水平的不断发展，纳米材料、纳米技术在功能化纺织品领域中势必会呈现出蓬勃的研究与应用状态，且逐渐实现发展空间、功能方向的拓展延伸。同时，纳米材料对纺织品的功能整理表现出了明显的复合化、长效化特点。因此，我们有理由对纳米技术与纺织技术的融合发展抱以充足信心。

参考文献

[1] 杨明，吴桂芳，李东泽，等.纳米材料应用于纺织品改性方面的现状与发展趋势[J].纺织导报，2019，（09）：71-73.

[2] 丁帅，王中珍，李政.纳米科技在纺织品领域的应用[J].国际纺织导报，2019，47（01）：36，38.

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