国际纳米纤维纺织品开发应用趋势（二）
纺织用纳米材料的技术要求
根据纳米纺织品的物理性质不同，纳米功能纺织品主要分为四大类：①物理功能型纳米纺织品；②化学功能型纳米纺织品；③物质分离型纳米纺织品；④生物适应型纳米纺织品等。
若按其使用性能和用途，纳米功能纺织品又可大致分为以下几类：①整理型纳米纺织品，如将棉、毛、丝、麻等常规织物通过防水、防皱、防污或抗静电、防腐防霉等整理，从而具备上述功能的纺织品。②防护型纳米纺织品，如具有抗紫外线、防辐射、阻燃、耐高温、隔热、隔声等防护功能的纺织品。③适感型纳米纺织品，具有超舒适、超柔软、快干、透湿、高弹性等功能的纺织品。④卫生保健型纳米纺织品，具有抑菌、抗菌、远红外发射、负离子释放等医疗保健功能的纺织品。⑤智能型纳米纺织品，如舒适可呼吸的能调节人体局部温度的织物、相变调温织物、可信号响应变色的织物、生命保健系统织物、仿生运动织物。
纺织用纳米功能的开发方向
纳米是物理学法定国际长度标准。由于构成纳米材料的微粒具有特殊的体积效应、表面效应和小尺寸效应等，因此能够产生与常规材料不同的物理、化学性质，不仅具有高强度、高韧性、高吸附能力与导电及静电屏蔽效应，还能够抗紫外线、吸收可见光和红外线、抗老化和抗菌除臭等功能。将具有特殊功能的纳米材料与纺织原料进行复合，开发新型纳米功能纺织品的发展方向主要有以下方面：
抗菌杀菌抑菌功能。根据杀菌机理的不同，抗菌剂可以划分为以下三种类型：一是无机抗菌剂，如Ag、Cu、Zn、S、As、Ag+、Cu2+等；二是光催化抗菌剂，如纳米TiO2、纳米ZnO、纳米硅基氧化物等；三是以光催化抗菌剂为载体，将其吸附银、铜等离子。
防臭消臭除味功能。纳米级除臭机理主要有以下几种：吸附臭味：超细ZnO 的比表面积大、孔容大，可以吸附多种含硫臭体。氧化分解：TiO2、ZnO 等物质在H2O、O2体系中可发生光催化反应，产生的超氧化物阴离子自由基能与多种臭体反应，从而更彻底地消除臭味。催化分解：电气石具有热电效应的永久性电吸收与催化分解的作用，能产生神奇无比的表面效应，使每克比表面积达几百平方米，其吸附催化臭味和分解扩散异味是其他材料的几百倍。日本钟纺公司生产的由纳米TiO2、ZnO 作为消臭剂的除臭纤维能吸收臭气净化空气，可用于制造消臭敷料、绷带、尿布、睡衣、窗帘、厕所用纺织品以及环保用过滤织物等。帝人纤维公司新推出的除臭纤维PAR/MFR，是利用电气石纳米微粒附着在涤纶、聚酯等化纤上，利用这种除臭聚酯生产的织物除臭效果良好，其持续除臭时间达10年之久，经历30次水洗后仍可保持除臭性能。
自洁净自斥污功能。纳米Ag、TiO2、ZnO、SiO2等氧化物具有自清洁和抗菌的特点。其金属离子或者金属复合物有一定的消毒作用。空气或者水中的部分氧，在金属离子的催化作用下变成活性氧，可以去除有机物质，从而达到消毒的作用。特别是覆盖有纳米TiO2的织物像莲花叶子一样具有表面疏水性，当暴露在阳光下，它就能自行去掉灰尘或者细菌，使衣物有自洁净自斥污功能，所以又称作“莲花效应”。瑞士Schoeller TextileAG公司发明并且市场化推广了适用于织物防水整理的“莲花效应”技术，其方法是将织物在TiO2溶液中浸泡0.5min，然后取出放入97℃烤箱加热15min，再在沸水中煮3h制得自洁净纺织品。由于TiO2催化剂只要在阳光下就能永远发挥作用，因此这种自洁净自斥污效果可以维持下去。英国Essentra纤维公司Xin·John 、J·Kiwi等采用化学方法将TiO2加载到棉织物上，试验所制备的织物在紫外光照射下，可以对葡萄酒、化妆品、汗渍及咖啡造成的污迹具有自洁净自斥污功能。
抗老化耐磨耐腐蚀功能。有些纤维不耐日晒，在紫外线的照射下会发生分子链的降解，将纳米氧化锌或氧化镁微粒均匀分散于纺织材料中，可以利用其对紫外线的吸收作用，防止分子链降解，从而达到防日晒耐老化的效果。纳米级的TiO2、SiO2、ZnO、ZrO2和Fe2O3等均是优良的抗老化剂，可以明显地提高织物的耐老化性能。
抗皱防缩功能。在传统方法中，树脂经常被用来对织物进行抗皱等功能整理，但是在应用方面，它也有很多限制，因为它会降低织物的强力、抗摩擦性、吸水性、染色性和透气性。为了克服这些缺点，比利时Centxbel研究所的研究人员在对棉和丝绸的抗皱、防缩整理过程中应用了纳米氧化钛和纳米硅。在紫外线照射下，纳米氧化钛和羧基的酸充当催化剂，引发了纤维素分子和酸之间的反应。而在另一方面，纳米硅和马来酸酐充当了催化剂。这种方法能显著提高丝绸的抗皱能力。
德国Kelheim纤维公司设计师克劳斯·罗比的试验表明：纳米二氧化硅抗皱整理的最佳工艺为，纳米二氧化硅4g/L、树脂240g/L、氯化镁12g/L、焙温度160℃、焙烘时间2min。结果表明，经纳米氧化物整理后织物的折皱回复率和防缩保留率均高于未添加纳米氧化物的情况。另外，瑞士Schoeller公司产品开发总工程师科莱恩研究了纳米二氧化钛的加入量对纯棉平纹、斜纹织物抗皱整理效果的影响。科莱恩的研究表明，纳米二氧化钛的加入不仅有效地提高了棉织物的抗皱、防皱效果，而且也提高了织物的强力，且当纳米二氧化钛的浓度为0.1g/L 时，效果最佳；使纺织品具有不易产生折皱或产生的折皱易回复原状，并且在使用过程中能保持平挺防缩的全免打理的外观。
透气舒适超悬垂功能。美国橡树岭国家实验室的研究表明，光的照射可引起TiO2表面在纳米区域形成亲水性及亲油性两相共存的二元协同纳米界面结构。这样在宏观的TiO2表面将表现出奇妙的超双亲性。利用这种原理制作的纺织新材料，可修饰纤维及织物表面，使它们具有超双亲性低密度、高孔隙的新特征，用它制作的纺织品具有良好的透气性和穿着舒适性。美国北卡罗来纳州立大学的研究人员运用新兴的纳米技术，将碳化钨与碳酸钙纳米层附着在天然纤维上，开发出一种具有特殊透气性、吸附过滤与超悬垂的“超舒适纺织品”，其超悬垂触感与透气效果远远高于其他涂层处理。