纳米材料诞生十多年来，在基础研究和应用领域均取得了令人瞩目的成就，其科学价值和应用前景已逐渐被人们所认识，被誉为2l世纪的三大科技之一。由于在纳米尺度内物质的物理化学特性将发生显著的变化，其本身所表现出的表面效应，量子尺寸效应，小尺寸效应和宏观量子隧道效应等将赋予纳米材料许多独特的性能。近年来关于纳米技术和纳米材料的文献报道逐年成几何级数增加，其应用的覆盖领域不断扩大，纳米技术的影响正日益渗透到各个领域。纳米技术将给我们带来数不尽的新产品、新工艺、新技术和潜在的利益。世界各国都对纳米技术和纳米材料的研究给予了高度的重视。美国最早成立了纳米科技研究中心，日本也制定了庞大的国家计划开展纳米技术的研究。我国政府对纳米科技也给予了足够的重视，并于1991年11月召开了纳米科技发展战略学术研讨会，确立了纳米科技发展的国家战略对策，并将其列入了“八五”重点研究项目。
经过近十年的研究，纳米科学技术方面已经取得了初步的成果，纳米技术的应用已在人们的衣食住行各个领域崭露头角。由于纳米材料的量子尺寸效应，在纳米粒子的尺寸与光波波长相当或更小时，会导致光、声、电、磁等特性出现异常，如光吸收和微波吸收显著增强，可作为新材料用于化纤上，开发得到诸如抗紫外线、抗菌、抗红外线、抗静电、导电、耐日晒、抗老化等功能性纤维产品。目前纳米材料作为纺织中的助剂已经逐渐得到应用，特别是近年来，纳米材料在改性功能纤维领域的应用取得了巨大的成就。应用纳米技术开发功能性纺织品主要有三个途径：一是纤维超细化，使之达到纳米级，以满足特殊用途领域的需要；二是利用纳米材料对传统材料进行改性，如纺制功能性纤维等；三是对纤维或织物进行纳米后整理，使之功能化。目前，纳米概念的功能纺织品还没有达到规模化生产阶段。纳米技术刚刚兴起，随着其发展，将会给纺织品的传统功能化技术带来一场变革。在纺织领域，将具有特定功能的无机微粒与普通成纤聚合物共混制造功能纤维，从而赋予传统纺织品以功能性，是当今纺织产品开发的主流之一。其中纳米氧化物与普通成纤聚合物混纺而成的抗紫外纤维在纺织方面的应用已经取得了一定的成果，大量文献报道了纳米氧化锌和二氧化钛在纤维改性方面的应用。本文对纳米材料在抗紫外功能纺织品中的应用研究做一个简单的介绍。
2纳米材料在抗紫外纺织品中的应用
太阳光穿透大气辐射到地面的紫外线按照波长可以分为3个波段(UVA430～320nm)、(UVB320～280nm)和(UVC280～200nm)。UVC穿透力强，可影响白细胞，但大部分被臭氧层和云雾吸收。UVA和UVB是影响人体健康的主要波段，经常照射会使皮肤老化，干燥，皱纹增加，产生红斑和色素沉着，严重的会有致癌的危险。
为了防备紫外线对人类健康的危害，抗紫外纤维和抗紫外服装应运而生。传统的抗紫外纺织品主要通过添加有机抗紫外添加剂共混熔融纺丝处理或进行表面整理得到，常用的抗紫外添加剂多为有机酚类化合物(水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯三唑类和羟基苯基三嗪类等)，它们长期使用后有分解失效可能，且容易产生化学性过敏，不同程度地存在毒性及刺激性等问题。近年来，抗紫外添加剂已逐步发展为无机紫外线遮蔽剂，随着尼龙，维尼纶，涤纶和腈纶等化纤品种的发展，超微粉体材料逐渐作为纺织助剂得到广泛的应用，特别是多种纳米尺度的金属氧化物颗粒在抗紫外功能纤维中的应用。许多纳米微粒对紫外线有强烈的吸收作用，其原因主要是它们的半导体性质，即在紫外线照射下，电子被激发由价带向导带跃迁引起的紫外光吸收。
作为紫外线吸收剂的纳米无机材料主要有纳米氧化锌、二氧化钛、氧化铝、氧化硅等等。这些材料既能与化纤形成良好的结合，又能生成具有各种色彩的织物。特别是这些材料制成超细粉体或纳米尺度的颗粒时，其对光的吸收显著增强，形成稳定的抗紫外线吸收剂。考虑到消光、色泽、透明性等使用要求，多采用氧化锌(ZnO)CY-J30和二氧化钛(Ti02)CY-T30F的纳米粉体作为抗紫外吸收剂。
纳米氧化锌对紫外线屏蔽的波段范围宽，同时具有抗菌、防霉和消臭的功能，是比较理想的抗紫外线屏蔽剂。张建新等人[6]采用在聚酯聚合过程中热分解引入氧化锌CY-J30的方法实现聚酯的抗紫外性能。首先制备了纳米碱式碳酸锌，并结合聚酯的制备条件，在聚酯的聚合前加入纳米碱式碳酸锌。在聚合过程中分解生成氧化锌，实现聚酯的抗紫外性能。实验表明，聚酯的抗紫外性能随氧化锌用量的增加而增强，当氧化锌质量分数大于1％时，对聚酯的抗紫外线性能影响已不很明显。沈勇等人[7]采用化学修饰方法制备了有机化合物改性的简单纳米氧化物。通过接枝或交联的方法施加到棉纤维上。纺织品的耐久性整理效果理想，手感良好。同时双组分改性纳米氧化锌和二氧化钛具有良好的紫外吸收屏蔽作用，屏蔽效果明显优于单一组分。张永文等人研究了多种表面活性剂、酸碱度、超声时间等因素对纳米氧化锌分散稳定性的影响，通过复配得到抗紫外整理剂。通过调整适当的复配条件获得了最佳的分散效果，制备的整理剂粒径分布均匀(平均粒径11．4nm)，整理后的纯棉织物UPF等级达到50+，且手感柔和，耐久性良好。
纳米二氧化钛具有较高的化学稳定性、热稳定性和非迁移性，且无味、无毒、无刺激性，食用安全，尤其是其吸收紫外线能力强，对UVA区和UVB区紫外线都有屏蔽作用，可见光透过率大。
采用纳米Ti02抗紫外纤维制成的抗紫外织物对紫外线辐射不仅具有反射作用，而且还有特殊的选择、吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形势，予以释放或消耗，因此具有防暑、隔热、触感凉爽的性能，可用于制作高档T恤衫、运动服等产品，在帐篷、野外工作服、训练服等领域有广阔应用前景。采用电子计算机模拟设计，测得Ti02粒径和紫外线透过率的关系，在波长300～400nm范围内，微粒粒径在50～120nm时，透过率最小(吸收效率最大)。
实验中发现，经过Ti02 CY-T30F溶胶处理后的纯棉织物，其紫外线透过率明显降低，而且屏蔽紫外线的范围较宽。研究结果表明，利用溶胶-凝胶法制备的Ti02溶胶对织物进行后整理是一种可行的抗紫外整理途径。纳米微粒Ti02不仅能够吸收紫外线，使纺织品具有抗紫外辐射的特性，而且其本身具有较强的光催化性能。在光照条件下，可以催化附着在颗粒表面的污物氧化降解。利用这个效应可制成各种自清洁材料。同时，使用纳米Ti02颗粒处理的纺织品面料会显示出特殊的疏水和疏油性，而纤维原有物理化学性能影响不大。纳米Ti02颗粒的上述特性将赋予纺织品特殊的性能，从而改变人们用洗涤剂清洗服装的传统习惯。
3展望
针对当前国内外正在兴起的纳米技术开发热潮和我国新材料领域中纳米无机材料的不断研制成功，将纳米无机材料在功能纺织材料上的应用技术开发列为重点已经成为功能性纺织品研究的趋势，利用各种纳米无机材料开发功能性纤维，有希望在不久的将来向市场推出系列产品。一方面为纺织新面料的开发提供新颖的纤维原料，同时也有利于扩大纳米无机材料在纺织领域的应用。目前国内已经成功开发了纳米氧化钛抗紫外纤维，该技术制成的抗紫外织物对紫外线具有反射作用，而且还有特殊的选择、吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其它无害低能形式，予以释放或消耗，具有防暑，隔热等性能。预计不远的将来，使用纳米级无机微粒子对传统纺织纤维进行改性，将可开发出功能更新、更强的纺织品。
21世纪纺织科技的发展趋势，是把高科技与时代经济和文化发展紧密结合。开发功能性纺织品，融舒适、休闲、保健为一体，这已成为当今世界纺织品发展的潮流，而在此潮流中，纳米技术必将掀起一股浪潮。
浙江九朋新材料专业生产纳米铝溶胶，纳米硅溶胶，纳米氧化物（硅，铝，钛，铈，锆，锌，钇）等粉体液体，可以根据客户不同需求加工定制产品。 联系电话 13235718865 沈经理
