鍍銀纖維功效

1、鍍銀纖維既能抗菌,又能調(diào)控體溫和濕度,甚至還可以限制體味.這種能保護(hù)皮膚、祛除身上發(fā)出的難聞氣味,并能阻擋醫(yī)用紡織物上的污染物的紡織品擁有十分廣闊的市場前景.金屬銀殺菌的機(jī)理就是阻斷細(xì)菌的生理過程.在溫暖潮濕的環(huán)境里,銀離子具有非常高的生物活性一一這意味著銀離子極易同其它物質(zhì)相結(jié)合,使得細(xì)菌細(xì)胞膜內(nèi)外的蛋白質(zhì)凝固,從而阻斷細(xì)菌細(xì)胞的呼吸和繁殖過程.環(huán)境越溫暖潮濕,銀離子的活性就越強(qiáng),因此鍍銀纖維十分適合應(yīng)用于服裝領(lǐng)域.諾貝爾纖維科技公司NobleFiberTechnologies的創(chuàng)始人麥克納利W川iamMcNally聘請了6名全職科學(xué)家經(jīng)過5年的研究,開發(fā)出一種名為X-Static的鍍銀纖維

2、.這種纖維不僅能抗菌,還具有抗靜電功能和良好的體溫調(diào)節(jié)功能.目前,已經(jīng)有瑪莎百貨Marks&Spencei、阿迪達(dá)斯、彪馬Puma和斯派彳惠SpydeD等著名服裝廠商開始生產(chǎn)帶有X-Static纖維的產(chǎn)品.就連研發(fā)水平很強(qiáng)的強(qiáng)生公司也要求和這家小公司共同開發(fā)新一代繃帶產(chǎn)品.紡織導(dǎo)報鍍銀纖維的研發(fā)進(jìn)展及應(yīng)用2006年09月27日星期三10:45摘要：鍍銀纖維作為一種高性能功能纖維,其獨(dú)特的抗菌除臭、防電磁波輻射、抗靜電、調(diào)節(jié)體溫等功能受人矚目.文章介紹了功能纖維鍍銀纖維的制備方法,概括了鍍銀纖維在國內(nèi)外的開展?fàn)顩r,論述了鍍銀纖維的抗菌除臭、熱效應(yīng)、抗靜電、電磁屏蔽等功能特征,并在此根底上

3、對其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分析和展望.1鍍銀纖維的歷史及現(xiàn)狀1. 1纖維外鍍金屬技術(shù)早在10世紀(jì),德國、以色列、美國就率先展開了在纖維上鍍銅、鍥、銀等金屬的研究.并開發(fā)出了相關(guān)產(chǎn)品,此后日本、俄羅斯、中國也相繼開始了這方面的研發(fā),現(xiàn)已有許多相關(guān)專利.目前,將鍍銀、鍍銅、鍍鍥纖維在防輻射紡織品及服裝上的應(yīng)用已獨(dú)樹一幟.纖維外鍍金屬技術(shù)主要分為以下3類.1化學(xué)鍍：采用化學(xué)品中的復(fù)原劑,使金屬離子復(fù)原沉積在基布外表形成金屬膜.其最大缺點(diǎn)是化學(xué)鍍生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含重金屬離子的污水,必將受到環(huán)境保護(hù)的制約.2電鍍：利用電流使溶液中的金屬離子復(fù)原,在被鍍纖維基材外表形成金屬膜.3真空鍍：在真空狀態(tài)下將金屬以原子或分

4、子狀態(tài)在紡織材料外表上沉積堆砌成納米結(jié)構(gòu)金屬膜,實現(xiàn)紡織材料外表功能化.它包括：真空蒸鍍、真空離子鍍和真空濺射等3種方法.真空鍍膜技術(shù)是目前世界最先進(jìn)的外表處理技術(shù).在紡織材料外表實現(xiàn)金屬化效果最為理想.1. 2現(xiàn)有鍍銀纖維品種及制備世界上最大的鍍銀名f維品牌是美國NobelFiberTechnologies諾貝爾纖維科技公司的XStatic.其最初采用的是化學(xué)鍍技術(shù),即在聚酰胺纖維外表鍍一層純銀.目前,該纖維已授權(quán)百余家廠商生產(chǎn),但價格一直居高不下,去年銷售額5000多萬美元.另外,Nobel公司的姊妹公司Sauquoil也開發(fā)了一種叫Contax的鍍銀纖維.日本對鍍銀纖維的研究也非常活潑.

5、TOYOSHIMA&Co.,Ltd.在1999年開發(fā)出商標(biāo)名為仙Tunc的鍍銀聚酯纖維圖1.它是在透明的聚酯薄膜厚度為9仙mJ:作純銀鍍膜厚度約0.1pm鍍膜上再覆蓋一層同厚度的聚酯膜,然后將其切成230pm或150pm寬的細(xì)條絲而成.其構(gòu)造如圖1.止匕外,三菱Mitsubishi材料公司于2001年開發(fā)制造出鍍銀聚酯纖維AGposs.纖維直徑為1525pm銀的厚度為0.1m209最骷腹圖1R-fgc鍍銀聚酯纖維圖2AGpss在SEM下放大1500倍左和7500倍右我國濟(jì)南麗絲特纖維自行研制的鍍銀纖維,采用多靶磁控濺射柔性鍍膜技術(shù)和復(fù)合電鍍技術(shù)在滌綸或錦綸上鍍銀,于2004年申請了創(chuàng)造

6、專利.它是基于化纖基材不導(dǎo)電的性質(zhì),先采用真空鍍的方式.在纖維外表濺鍍一層銀膜,再采用電鍍的方法鍍銀.這種工藝具有鍍膜均勻、附著力強(qiáng)、耐洗等優(yōu)點(diǎn).隨著鍍銀纖維逐步應(yīng)用在內(nèi)衣、家紡,特種服裝,醫(yī)療、體育、部隊裝備等領(lǐng)域,特別是在貼身穿用紡織品上,又有替代鍍鍥、鍍銅纖維的開展趨勢,國內(nèi)市場對鍍銀纖維的需求量必將越來越大.而當(dāng)前國內(nèi)的技術(shù)工藝多處在試驗階段.大多企業(yè)還不具備批量生產(chǎn)鍍銀纖維的條件,所急需的鍍銀纖維及織物還要批量進(jìn)口.目前國內(nèi)少有的幾家生產(chǎn)鍍銀纖維的工廠,大多是采用的化學(xué)鍍銀工藝.生產(chǎn)效率低、本錢高、污染嚴(yán)重,生產(chǎn)過程種受到環(huán)保部門的嚴(yán)格限制.而國外對鍍銀纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)又相對保密.所

7、以市場上雖有鍍銀纖維出現(xiàn),但其質(zhì)量水平及規(guī)模化生產(chǎn)無法滿足社會需求.而濟(jì)南麗絲特纖維利用真空鍍、電鍍技術(shù)制備鍍銀纖維,加工過程無污染,可連續(xù)生產(chǎn),質(zhì)量穩(wěn)定,提升了我國鍍銀纖維的自主研發(fā)及規(guī)?；a(chǎn)水平.2鍍銀纖維功能及特性2. 1鍍銀纖維功能鍍銀纖維基材一般采用的是合成纖維,因外表鍍了一層純銀而具有銀的天然金屬光澤.金屬銀是所有金屬中導(dǎo)電,導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的,是最有效的儲存及反射材質(zhì).現(xiàn)代醫(yī)學(xué)界認(rèn)為銀具有非常有效的廣譜抗菌性,目前尚未發(fā)現(xiàn)人體對純銀產(chǎn)生過敏的任何報告.鍍銀纖維因此具有良好的抗菌除臭、熱傳導(dǎo)、熱反射、抗靜電、防輻射等功能.2. 1.1抗菌除臭抗菌是通過抑制細(xì)菌增殖而到達(dá)抗菌的目的,而

8、除臭不僅指消除環(huán)境中已經(jīng)生成的臭氣,還包括細(xì)菌分解人體汗液、皮脂所生成的惡臭,腐敗物質(zhì)、化學(xué)物質(zhì)等固有的氣味.鍍銀纖維抗菌原理有2點(diǎn)：一是銀及溶出的銀離子與細(xì)菌蛋白質(zhì)、核酸接觸,并與蛋白質(zhì),核酸分子中的琉基-SH、氨基一NH等含硫、氨的官能團(tuán)發(fā)生反響,以到達(dá)抗菌目的.二是光催化反響.在光的作用下,銀離子能起到催化活性中央的作用.激活水和空氣中的氧,產(chǎn)生羥基自由基一HO和活性氧離子02,活性氧離子具有很強(qiáng)的氧化水平,能在短時間內(nèi)破壞細(xì)菌的繁殖水平而使細(xì)胞死亡,從而到達(dá)抗菌的目的.鍍銀纖維有很好的除臭功能,這是由于在溫暖潮濕的環(huán)境里,銀有非常高的生物活性,極易與其它物質(zhì)結(jié)合.此時,纖維上銀離子通過

9、將細(xì)菌細(xì)胞膜內(nèi)外的蛋白質(zhì)凝固,殺死或抑制細(xì)菌的繁殖,預(yù)防有機(jī)物腐敗分散而產(chǎn)生的臭氣,到達(dá)除臭目的.據(jù)報道,混紡紗線中含3%AGposs銀纖維M計sutujiTextile生產(chǎn)時,能在1h內(nèi)除掉99.9%的葡萄球菌,并且在很長時間保持穩(wěn)定的抗菌性,而沒有混入3%AGposs的參比纖維每毫升的菌落總數(shù)是原來的500多倍：100%AGposs銀纖維能在18h內(nèi)使許蘭毛癬菌每毫升菌落總數(shù)從10萬個減少到不到100個,而參比纖維幾乎不能使許蘭毛癬菌有絲毫減少.此外X-Static銀纖維經(jīng)測試也能于1h內(nèi)抵抗99.9%暴露于外表的金黃色葡萄球菌,大腸桿菌、白癬菌等幾百種細(xì)菌.因此.鍍銀纖維是一種廣譜、高效

10、、平安、持久的抗菌除臭纖維.2 .1.2熱效應(yīng)鍍銀纖維能很好的反射太陽和人體發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線,在炎熱氣候,外界溫度高于人體溫度,將銀纖維用在外層服裝材料,它通過反射太陽輻射的紅外線阻止熱量到達(dá)人體,又由于銀是導(dǎo)熱最快的元素,故銀纖維還能迅速將皮膚上的熱量傳導(dǎo)散發(fā),以降低體溫.在嚴(yán)寒氣候,將銀纖維用在內(nèi)層服裝材料,能反射人體輻射能而起到極佳保暖效果,稱為銀保溫瓶效應(yīng)因此,將銀纖維用在服裝材料上能起到調(diào)節(jié)體溫、冬暖夏涼的效果.3 .1.3抗靜電、電磁屏蔽銀在所有金屬中導(dǎo)電性最好,這一特征使鍍銀纖維具有很好的抗靜電,電磁屏蔽功能.據(jù)報道,AGposs鍍銀纖維的電阻小于10Q/cm,而常規(guī)紗線的電阻為l

11、X06lX109Q7cm.AGposs鍍銀纖維與其它纖維混紡時,使用不到0.5%AGposs便可大大提升混紡纖維導(dǎo)電性.通過采用KEC電磁干擾效力方法測試AGposs鍍銀纖維的電磁屏蔽性能,可得出銀纖維含量和組織結(jié)構(gòu)對織物電磁屏蔽性能都有影響.2. 2鍍銀纖維與納米銀纖維比擬納米銀纖維是在纖維成形過程中添加納米級的銀微粒.如日本日清紡工業(yè)公司.他們應(yīng)用納米技術(shù),使銀微粒到達(dá)4m的大小,將其滲入纖維內(nèi)部,生產(chǎn)商品名為Agfresh的納米銀纖維.納米銀纖維具有和鍍銀纖維類似的功能特征.但是在纖維基材中參加納米銀的過程中存在納米微粒的團(tuán)聚、污染和納米微粒對纖維主體性能的影響等問題.止匕外,由于銀微粒

12、是分散在纖維內(nèi)部及外外表,直接和皮膚接觸的只是一小局部,不像鍍銀纖維外表被一層純銀包圍,故不能充分表達(dá)銀良好的抗菌除臭、電磁屏蔽等功能特征.3鍍銀纖維的應(yīng)用3. 1服飾及保健襪前面提到,鍍銀纖維既能抗菌除臭又能調(diào)節(jié)體溫,因此如將銀纖維與棉、毛、麻、Lyocell、Modal等混紡,將十分適用于內(nèi)衣、睡衣、T恤等.止匕外,鍍銀纖維也十分適用于保健襪,腳底走動摩擦?xí)a(chǎn)生許多靜電,當(dāng)這些靜電流通過高導(dǎo)電的銀纖維時,銀纖維會將其轉(zhuǎn)化為磁場,磁場的作用可增強(qiáng)人體血液循環(huán),具有助睡眠、解除疲勞的特殊工效.磁力會推動受地心引力作用集中于足部的血液,因此穿著銀纖維襪子能預(yù)防腳部浮月中,緩解疲勞.據(jù)報道,美伊戰(zhàn)

13、爭中美國大兵就是穿的銀纖維做成的襪子.阿迪達(dá)斯旗下的著名戶外品牌Salomon采用混紡比CoolMax：67%,Spandex:15.6%,Nylon：14.4%,銀纖維X-Static:3%作為探險競技襪面料.美國俄亥俄州Juzo公司開發(fā)了一種壓力長筒襪,是用含23%XStatic的紗線織成的圖3.3. 2家紡鍍銀纖維優(yōu)良的功能也很適用于家紡產(chǎn)品,特別是與人體接觸頻繁的床上用品,如寢具床單、床罩、被套卜沙發(fā)布、窗簾、睡袋等.濟(jì)南麗絲特纖維有限公司將其開發(fā)的鍍銀纖維與棉混紡生產(chǎn)銀纖維床單,與人體皮膚親密接觸時具有極佳的保健功能.3. 3電磁屏蔽材料鍍銀纖維可作為電磁屏蔽紡織材料.主要應(yīng)用在電子

14、、通訊、軍工和功能性紡織品,有替代鍍鍥、鍍銅纖維及織物的趨勢.目前國內(nèi)已有將納米銀纖維用在防輻射孕婦服裝上,可以預(yù)見,未來將鍍銀纖維用在防輻射服裝上將有廣闊的市場前景.3. 4醫(yī)療衛(wèi)生用品鍍銀纖維還可以用于制備醫(yī)療用品,如手術(shù)服,護(hù)士服、醫(yī)院消毒敷料、繃帶、口罩等.在高致病環(huán)境其廣譜、高效、平安、持久的抗菌功能有助于抵御病菌對人體的侵害.3. 5部隊裝備及戶外運(yùn)動此纖維開發(fā)的野外作業(yè)服具有抗菌、除臭、防輻射、抗靜電、抗污染等功能,在缺水、無條件洗滌的野外惡劣環(huán)境中可延長穿用期,保護(hù)人體健康.據(jù)了解,美國軍方已經(jīng)將銀纖維和CoolMax混紡面料用于部隊軍服.美國MALDENMILLS公司將XSt

15、atic用于PolartecPowerDry織物,開發(fā)出一種內(nèi)含鍍銀纖維的防靜電快干排汗面料,十分適合于戶外運(yùn)動服面料.4結(jié)語鍍銀纖維集多種優(yōu)異功能于一體,已成為當(dāng)代功能纖維研究及應(yīng)用新的熱點(diǎn),擁有廣闊的應(yīng)用前景.隨著我國經(jīng)濟(jì)實力的迅速開展,對鍍銀纖維的需求量必將與日俱增.加快對銀纖維進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā),即能促進(jìn)我國銀纖維規(guī)?；a(chǎn),又有利于我國紡織服裝、軍事、醫(yī)療、高科技工業(yè)和體育運(yùn)動等行業(yè)開展,提升我國的綜合國力.出處：東華大學(xué)濟(jì)南麗絲特纖維物理氣相沉積PVD鍍銀纖維及織物,以及鍍銀膜的制造工藝,分為前處理工藝和復(fù)合鍍膜工藝.前處理是基于有機(jī)纖維及織物不導(dǎo)電,那么先用物理氣相沉積真空濺射銀離子約

16、40nm厚.然后再復(fù)合鍍方法加厚鍍層.其產(chǎn)品特點(diǎn)如下：1、物理氣相沉積PVD鍍銀纖維及織物是目前國內(nèi)最新一代高新技術(shù)產(chǎn)品,產(chǎn)品經(jīng)測試到達(dá)了美國諾貝爾纖維技術(shù)公司的水平,具電磁屏蔽功能非常突出,外表電阻率可到達(dá)0.02Q/cm廣泛應(yīng)用于軍工、力大、電子、醫(yī)療、PDP-TV及民用保健品.2、抗菌除臭：經(jīng)測試,鍍銀纖維及織物在一小時之內(nèi)抑制殺滅99.9%暴露于纖維外表的真菌和細(xì)菌.銀離子對650種細(xì)菌有抗菌效果.銀纖維織的襪子對糖尿病引起的12種病菌有效,銀離子與蛋白質(zhì)變質(zhì)生成的氨分子難聞氣味結(jié)合,可分解難聞氣味,為此銀纖維內(nèi)衣具有吸附人體難聞氣味的成效.3、具有吸濕排汗的成效.4、具有平衡人體溫度

17、的成效.5、抗靜電作用.6、醫(yī)療作用,鍍銀纖維及織物,在燒燙傷創(chuàng)傷包扎中,用途廣泛,具有抗感染,促進(jìn)細(xì)胞再生等功能.7、磁作用：鍍銀纖維及織物在傳導(dǎo)人體微電流時,可在人體外表形成磁場,這就是傳統(tǒng)上講的磁療,可以增強(qiáng)人體血液循環(huán),為此銀纖維及織物在醫(yī)療保健品行業(yè)大有用武之地.8、銀纖維是航天服用材料,穿著航天服長時間不洗也不臭.9、鍍銀聚脂膜也是電子儀器最優(yōu)秀的電磁屏蔽材料.化學(xué)鍍銀化學(xué)鍍銀是最早開發(fā)的化學(xué)鍍方法.現(xiàn)代用化學(xué)鍍銀法在非導(dǎo)體外表制備導(dǎo)電層如石膏、電鑄模等.銀標(biāo)準(zhǔn)電極電位很正+0.8V,極容易復(fù)原,只需采用像甲醛、葡萄糠、酒石酸鹽或二甲基胺基硼烷等弱復(fù)原劑.化學(xué)鍍銀液很不穩(wěn)定,常將銀

18、鹽和復(fù)原劑分開配制,開始使用前才混合,而且只需在室溫下工作.一、化學(xué)鍍銀方法見表3-1-11和表3-1-12表3-1-11浸漬法化學(xué)鍍銀配方銀鹽液復(fù)原劑溶液甲醛硝酸銀AgNO360g甲醛HCHO65mL氨水NH4OH60mL蒸儲水1L蒸儲水1L硝酸銀3.5g葡錮糖45g葡錮糖氨水5mL酒后酸(C4H6.6)4g蒸儲水60mL乙醇CH3CH2OH10cmL氫氧化鈉(NaOH)2.5g蒸儲水1L硝酸銀20g酒后酸鉀鈉100g酒后酸鹽氨水30mL氫氧化鈉10g蒸儲水1L蒸儲水1L硫酸肥硝酸銀9g/L硫酸肥20g/L氨水15mL/L氫氧化鈉5g/L表3-1-12噴淋法化學(xué)鍍銀的配方銀鹽液復(fù)原劑溶液硝酸銀5g甲醛9mL甲醛氨水8mL蒸儲水100mL蒸儲水600mL硫酸肥硝酸銀10g/L硫酸肥20g/L氨水5mL/L氫氧化鈉5g/L、鍍液的配制和化學(xué)鍍銀的反響先將硝酸銀溶于蒸儲水中