試論紡織服裝領(lǐng)域納米技術(shù)的應(yīng)用與安全性

卓賢德

摘 要：納米技術(shù)在生活中的應(yīng)用十分廣泛，常見的行業(yè)有醫(yī)療與美容。而在食品、建筑、軍事、環(huán)保以及紡織等行業(yè)也具有廣闊的應(yīng)用前景，本文就紡織服裝領(lǐng)域納米技術(shù)的應(yīng)用與安全性作簡要的闡述。

關(guān)鍵詞：紡織服裝領(lǐng)域；納米技術(shù)；應(yīng)用與安全性

中圖分類號：TB114 文獻標識碼：A

納米技術(shù)應(yīng)用于紡織行業(yè)主要是利用物理方面獨特的特性，通過加工處理對原有纖維物的性能做改變與調(diào)整，并使其產(chǎn)生新的功效。改變的內(nèi)容包括了外觀，使用時的舒適度，自身對于污物的清理、醫(yī)療保健功能等。

一、紡織品服裝創(chuàng)新開發(fā)中納米技術(shù)的作用

（一）纖維素的功能性處理

將棉纖維自身所具有的空隙看作是納米的反應(yīng)器，通過合適的溶劑使空隙得到充分膨化。之后在受限空間內(nèi)進行反應(yīng)。在空隙內(nèi)植入金屬微粒。采用的是類似于納米微粒生產(chǎn)的方法。比如將銀粒子在纖維上還原，以金屬銀的納米顆粒形式存在，沉淀在纖維空間內(nèi)。之后將其固定在空間內(nèi)部，該過程利用的是纖維遇堿產(chǎn)生的不可逆膨脹特性。制成的功能性纖維有抗菌，防臭等功能。

（二）著色因子植入

某些合成纖維存在染色困難現(xiàn)象，會影響到某些服裝面料使用，如聚丙烯。某些纖維在著色過程中則必須要用到載體，會對環(huán)境造成污染，工藝在發(fā)展過程中必然面臨著淘汰。但是納米技術(shù)則可以解決這個問題。在纖維合成過程中添加納米材料，添加材料可以與纖維發(fā)生一定反應(yīng)。通過增加纖維的染色位置來對其染色性能改變。

（三）抗菌，防臭纖維的制造

納米材料的特征在于占有較大比例的原子所處在環(huán)境都存在缺陷性。表面原子周圍缺少原子，顆粒出現(xiàn)了大量的剩余懸鍵，從而具有了不飽和性質(zhì)。該性質(zhì)則決定了納米材料的特殊性質(zhì)。實驗已經(jīng)證明，納米級別的ZnO粉體表面存在一定的鋅氧比。微晶表面存在空穴或者是缺陷。微粒在表面由于氧缺陷生成鋅離子。由于氧負離子空位形成的電穴可以將空氣中的氧激活變?yōu)榛钚匝酢Ｔ撐镔|(zhì)的化學(xué)活性極強，可以與多種有機物進行化學(xué)反應(yīng)，從而殺死細菌與病毒。將納米級別的ZnO粉摻入聚酯纖維之中，制造的合成纖維有殺菌，殺毒的作用，同時也能夠屏蔽紫外線。該種面料可以應(yīng)用于手術(shù)服等醫(yī)務(wù)工作人員服裝，也可以作為內(nèi)衣，外裝等用料。

（四）纖維綜合力學(xué)性能的提升

綜合力學(xué)性能的提升主要是利用了納米復(fù)合技術(shù)。比如利用原位插層聚合法。該方法完全區(qū)別于傳統(tǒng)方法，利用該方法將單體滲入黏土片層活性中心反應(yīng)器中，進行原位聚合。反應(yīng)器是納米級的，而原位聚合是定量的。從而實現(xiàn)納米相自組裝排列與分散，從而實現(xiàn)納米級別水平材料設(shè)計。

（五）自清潔納米材料應(yīng)用于紡織材料

在紫外線的作用下，氧化鈦以納米微粒在形式存在，會產(chǎn)生氧化反應(yīng)。在陽光作用下可以將微粒表面的污物進行分解。自清潔材料正是利用了該效應(yīng)。將氧化鈦微粒涂于材料上可以形成特殊的界面。而材料表面呈現(xiàn)出的雙疏性則會強于一般情況。由此研發(fā)新的界面材料。其基本原理在于將納米級別的幾何形狀界面結(jié)構(gòu)建立在特定的表面上。從宏觀上來看相當(dāng)于材料的表面有一層氣體薄膜、油、水等污物無法直接與材料接觸。將其應(yīng)用于汽車行業(yè)，在下雨時就不需要刮水器。應(yīng)用于眼鏡行業(yè)，就不會因為溫度變化鏡片形成水膜。經(jīng)過該技術(shù)處理的紡織面料在拒水與拒油方面表現(xiàn)出的性能卓越。而纖維自身的某些性能如強度，親和力不會產(chǎn)生影響。同時也能增加特殊的效果，如殺菌。

（六）碳納米纖維管

碳納米管在力學(xué)性能方面表現(xiàn)良好，實驗與理論都已經(jīng)證明，納米管的剪切與楊氏模量和金剛石是相當(dāng)?shù)?。與鋼相比，強度大而密度小。在柔性、延伸率、彎曲性、彈性、耐高溫、不燃等方面都表面出了良好的性能。

（七）納米光敏微米應(yīng)用于紡織面料

納米光敏對于可見光較為敏感，依據(jù)其波長的不同及對可見光的敏感程度可以對自身色彩進行調(diào)節(jié)，從而與周圍環(huán)境更好的融合在一起，形成保護色。將該種性能用于紡織，服裝就有了隱形功能。

二、納米技術(shù)與紡織材料的結(jié)合方式

（一）涂布法

該方法是將含有納米粒子的材料與織物表面相結(jié)合，從而形成納米織物。如將面料的表層涂上與納米粒子混合的高分子薄膜。當(dāng)納米薄膜與其他的面料復(fù)合時，會產(chǎn)生細微的凹凸。在水存在的情況下，細微的凹凸會使其他物質(zhì)及灰塵離開涂層的表面，從而將其潔凈。利用此種面料制作的服裝，在清洗的時候無需要進行搓洗，只需要適量的噴水并進行擦拭，衣服就會恢復(fù)潔凈。

（二）混裹法

該方法是將含納米粒子材料或者是納米粒子與其他的纖維進行混合，形成納米纖維。如將其應(yīng)用于消防服，可以有效地減輕消防服的重量并且能夠有效地抑制烈火灼燒。通過分散粒子將碳系粒子均勻地分布于碳系纖維之中，其升熱擴散功能會有效的提升，由于具備了更好的熱傳導(dǎo)效率，面料的耐熱與隔熱性能都能夠有效提升。而自身重量也會相應(yīng)減輕，衣物舒適性也會大幅增加。

（三）包覆法

此方法是將納米粒子植入纖維中，或者將纖維的外部用含有納米粒子物質(zhì)進行包覆，從而形成具有納米特性的紡織材料?？茖W(xué)家研究已經(jīng)證實了可以利用人體活動提供從能量，以作為納米發(fā)電機的能量來源。通過納米技術(shù)將能量進行轉(zhuǎn)換，就可以產(chǎn)生電流。

三、納米紡織品服裝的安全性問題分析

技術(shù)是一把雙刃劍，納米技術(shù)與納米材料的應(yīng)用給人們生活帶來便利的同時，也會帶來某些安全方面的問題。而最主要的是對人體健康造成的危害。工業(yè)與商業(yè)化過程中使用到的納米顆粒有一定的毒性，使用該材料制造的產(chǎn)品在對環(huán)境造成影響的同時，更重要的是對人體健康造成了危害。比如碳納米管會導(dǎo)致胃癌與肺癌。納米銀則會將人體過敏的概率大幅度提升。

納米之所以有巨大的優(yōu)勢就在于其具有較小的體積，但是從另一方面而言，對人體危害最大的也正是這一特性。細小的納米粒子通過呼吸作用進入人的身體，也可以由人體皮膚進入，到達內(nèi)部器官。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顆粒直徑在100納米時，穿透肺部防線的時間不到一分鐘。出現(xiàn)在其他的器官的時間不會超過一個小時。在時間的作用下，人體內(nèi)顆粒會過度積累，影響到身體健康甚至是威脅到生命。如肺部炎癥，DNA損傷，內(nèi)臟組織病變，胎兒發(fā)育異常等。與蛋白質(zhì)、細菌等相互作用則可能會帶來一些新的疾病。比如在醫(yī)學(xué)界已經(jīng)有了納米病理學(xué)學(xué)科。

鑒于納米技術(shù)存在的問題較多，因此在某些領(lǐng)域使用時要慎重。比如在某些年齡段，衣物在生產(chǎn)過程中要對含有納米粒子的材料進行處理，降低納米粒子進入到人體的概率?；蛘呤鞘褂酶冗M的方法所生產(chǎn)的材料。除了從年齡方面來考慮以外，還要從與人體接觸面積方面來考慮。某些物品與人體的接觸面積較大，關(guān)系也比較密切，這一類主要是貼身衣物，如內(nèi)衣，浴衣，睡衣，還有床單，毛巾，浴巾等。此類物品要通過一定的技術(shù)手段將其對人體有害的部分進行規(guī)避。在生產(chǎn)上則可能地減少成品材料中含有的對人體的有害物質(zhì)，從源頭上保證產(chǎn)品的安全。

技術(shù)可以為人們帶來便利，關(guān)鍵就在于如何利用。對于行業(yè)而言，就應(yīng)該有行業(yè)規(guī)范，納米技術(shù)應(yīng)用于紡織行業(yè)，相應(yīng)地也應(yīng)該有規(guī)范為人體健康提供保證。除過行業(yè)標準，政府要從宏觀角度來把握，制定嚴格的質(zhì)量標準，同時為了確保標準在實施過程中的有效性，可以將其上升到法律法規(guī)層面，形成一種強制性約束。管理工作人員在工作過程中要嚴格依據(jù)相應(yīng)標準及規(guī)定行事，加強對企業(yè)的監(jiān)督，從多個方面來保證產(chǎn)品質(zhì)量及安全。

結(jié)語

技術(shù)推動了社會的發(fā)展，給人們的生活帶來了便利，但是在技術(shù)應(yīng)用過程中也會存在不好的一面，不應(yīng)該被忽視。納米技術(shù)應(yīng)用于紡織行業(yè)的前提是，技術(shù)不會對人體健康帶來影響。要實現(xiàn)這個目標就要從多個方面入手，從管理、制度、標準、法律等多方面形成合力，從而讓技術(shù)真正地為人類服務(wù)。

參考文獻

[1]馮憲.紡織服裝領(lǐng)域納米技術(shù)應(yīng)用及安全性分析[J].浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012（1）：1-3.

[2]陳銳.靜電紡絲制備復(fù)合納米纖維材料[D].浙江理工大學(xué)，2011（3）：82.