1、纳米材料在染整加工中的应用及其原理,目录,1、前言2、防紫外线功能3、抗菌防臭功能4、抗静电功能5、纳米科技前景的展望,纳米1nm=10-9m,1-1 纳米材料有关的性质,纳米材料？纳米材料是指在任一维上尺寸小于100nm的材料，是尺寸介于1100之间的固体材料。纳米技术？在纳米尺寸上对物质和材料进行研究处理的技术称为纳米技术。纳米技术本质上是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。,纳米科技？,创造和制备优异性能的纳米材料设计、制备各种纳米器件和装置探测分析纳米区域的性质和现象,1、体积效应（小尺寸效应）,2、表面效应,3、量子尺寸效应,4、宏观量子隧道效应,纳米材料的四大效应,纳米材料具有
2、的基本效应决定了其特性,1、力学性能 2、光学性能 3、热学性能 4、磁学性能5、催化性能 6、生物活性等性能,1-2 纳米材料的发展历史,新兴的纳米材料科学,始于20 世纪60 年代,最早由1959 年诺贝尔物理奖获得者费曼提出“操纵”原子的构思,以制备纳米材料。自1982 年窥测纳米材料的工具扫描隧道显微镜发明后,诞生了“纳米学”。从此,纳米技术的迅速发展对世界产生了强烈的冲击,引起了科学界、企业界乃至各国政府的高度重视,形成了纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学及纳米医药学等新兴学科。,1990 年7 月,在美国巴尔基摩召开的第一届国际纳米科学技术大会,正式确认了纳米材料是材料科学的一个新
3、分支,在科学上填补了人们认识物质结构与性能关系的空白,在应用上为人们创造新材料开辟了一个新天地。1999 年,纳米技术开始逐步走向工业化生产。,1-3 国内外纳米材料及纳米技术的发展现状,美国 日本 德国 中国,1-4 纳米科技在不同行业中的应用,1材料和制备2微电子和计算机技术3环境和能源4医学与健康5生物技术6航天和航空7国家安全,碳纳米管储氢,机器苍蝇,麻雀卫星,间谍草,1-5 纳米材料在纺织领域的应用,纳米技术在纺织领域中主要有三大应用途径（1）多种纤维添加（2）多种粉体复配（3）多种功能复合,纳米材料及纳米技术在纺织印染工业中的应用就展示出良好的应用前景，目前主要用于开发功能性化纤料
4、、功能性纺织产品以及功能性助剂等，如纳米抗菌涤纶长丝、短纤；抗紫外线和红外线织物；抗菌除臭功能助剂、涂料等。,应用领域,抗菌，防臭功能,红外线功能,防电磁辐射,抗静电功能,防紫外线,拒水拒油,纳米材料防紫外线功能在染整中的应用,前言,紫外线通常是指波长为100400 m的电磁波。研究表明，适当的紫外线照射对人体是有益的，它能促进维生素D的合成和抑制病毒。但过量的紫外线照射对人体十分有害。它会造成皮肤红斑或晒斑、色素沉着、皮肤老化甚至导致皮肤癌。J。因此，对紫外线辐射的防护已日益为人们所关注。利用防紫外线织物对人体进行保护，是抵御紫外线侵害的重要手段之一。,防紫外线织物的生产途径主要有两种：,(
5、1)在聚合或纺丝时，加入紫外线屏蔽剂制成抗紫外纤维，然后经纺纱、织造等加工。生产出防紫外线织物。该方法的优点是对产品风格影响较小，但只适用于合成纤维。(2)用紫外线屏蔽剂对织物进行浸轧或涂层，达到防护效果。该方法简单易行，但产品存在耐洗牢度差、织物风格、手感等会受到一定影响。,按整理方法和所用试剂分类,化学方法：1、有机类紫外线屏蔽剂 有机类紫外线屏蔽剂，也称紫外线吸收剂，主要是吸收紫外线并进行能量转换，将紫外线变成低能量的热能或波长较短的电磁波，从而达到防紫外线辐射的目的 2、无机类紫外线屏蔽剂 无机类紫外线屏蔽剂，也称紫外线反射剂，主要通过对入射紫外线反射或折射，而达到防紫外线辐射的目的。
6、物理整理：1、单纤维形态 2、织物结构 3、织物表面形态,纳米材料防紫外线在织物染整上的应用,原理：纳米粒子的粒径（10纳米100纳米）小于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。纳米颗粒拥有纳米粒子特有的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应M&N，由于具有极强的紫外线屏蔽能力 纳米TiO2、ZnO、Fe2O3和纳米云母等都有在这个波段吸收紫外线的特征，将少量纳米微粒添加到化学纤维中，就会产生紫外线吸收现象，从而可以 有效保护人体免受紫外线的损伤。,采用正交试验研究了纳米TiO2对棉的防紫外线整理工艺，结果显示纳米TiO浓度对织物UPF值影响显著，其值随纳米粉体浓度的增加而增大；结合单因素试验综合分析，TiO2最优整理工艺为纳米TiO2浓度为21gL、粘合剂浓度为30gL、焙烘温度为120。经该工艺整理后织物UPF值达6455，洗涤50次后UPF为4785，白度增大，断裂强度提高，弹性折皱回复角、抗弯长度、静态悬垂系数几乎无变化，透气性有一定程度的下降。基本流程：预洗(8090X30 min)一烘干(100 X3 min)一涂层一烘干(80 X2 min)一2C
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