染整助劑與紡織生物

染整助劑與紡織生物技術(shù)微膠囊的制備及染整應(yīng)用一、微膠囊及制備１、微膠囊：微膠囊技術(shù)是指利用天然的或合成的高分子材料將固體的、液體的、甚至是氣體的微小物質(zhì)包覆，形成直徑1—500um的一種具有半透性或封閉膜的微型膠囊技術(shù)。２、形狀與結(jié)構(gòu)：微膠囊的外形多樣，可以是球狀的葡萄串形也可以是不規(guī)則的形狀膠囊外表可以是光滑的也有折疊的、微膠囊的囊膜既可以是單層也可以是雙層或多層結(jié)構(gòu)、而囊膜所包覆的核心物質(zhì)既可以是單核也可以是多核３、微膠囊化的方法：依據(jù)囊壁的形成機(jī)制和成囊條件微膠囊化方法大致可分為3類(lèi)即化學(xué)法、物理法和物理化學(xué)法?；瘜W(xué)法：包括界面聚合法、原位聚合法和銳孔法。物理法：包括噴霧干燥法、空氣懸浮法真空蒸發(fā)沉積法、靜電結(jié)合法、溶劑蒸發(fā)法、包結(jié)絡(luò)合物法及擠壓法。物理化學(xué)法：則包括油相分離法、水相分離法、干燥浴法(復(fù)相乳化法)和熔化分散冷凝法。４、壁材：通常選用的壁材有明膠、果膠、瓊脂、甲基纖維素、聚丙烯酸、馬來(lái)酸、B-環(huán)糊精、殼聚糖等高分子物質(zhì)。５、芯材：水溶性或非水溶性固體物質(zhì)非水溶性液體或氣體物質(zhì)溶液簡(jiǎn)介還原染料微膠囊的制備染料懸浮液→加入明膠溶液→加入阿拉伯膠溶液→變性凝聚→稀釋→沉降→分散→固化→離心干燥[16]乳化：將15ml還原染料（50g/l）懸浮液中，加入25ml明膠溶液（50g/l），在磁力攪拌器上攪拌1h使之分散均勻，再加入25ml阿拉伯膠溶液（50g/l），繼續(xù)攪拌1h；變性凝聚：加熱到45℃，攪拌條件下，用100g/l稀醋酸調(diào)節(jié)pH4.5；稀釋?zhuān)簲嚢钘l件下，沖入4倍體積水；沉降：低速攪拌條件下，將此體系冷卻至約5℃；分散：用20%NaOH溶液調(diào)節(jié)pH9；固化：最后加入占總體積2%的戊二醛溶液（37%）固化2h，離心水洗充分去除戊二醛；成囊過(guò)程：乳化成囊改善囊形離心分離離干燥粉碎成品固化染料圖2-1微膠囊成囊工藝圖圖2-2成囊示意圖二、微膠囊功能及特點(diǎn)三、微膠囊應(yīng)用：１、印花工藝中的應(yīng)用多色多點(diǎn)印花傳統(tǒng)印花微膠囊微點(diǎn)印花傳統(tǒng)多色印花微膠囊多色微點(diǎn)印花多色多點(diǎn)印花花是一種具有有獨(dú)特風(fēng)格,超過(guò)一般。?！把┗ā毙Ч挠』ǚ椒椒?。多色多多點(diǎn)印花在工工藝和設(shè)備上上與常規(guī)印花花相同,不同同之處在于采采用了染料微微膠囊。把粒粒徑10～200um大大小不等、形形狀各異(球球形、橢圓形形、液滴形、、鱗片形、纖纖維形等),含有多種染染料的微膠囊囊在粘合劑的的作用下涂覆覆在織物纖維維上,經(jīng)汽蒸蒸使染料微膠膠囊破裂并在在布上印花,形成顏色形形狀各異風(fēng)格格獨(dú)特的染色色微點(diǎn)。在布布的一面完成成多色多點(diǎn)印印花烘干后,在布的另一一面再進(jìn)行一一次同樣的多多色多點(diǎn)印花花,在熱處理理下,從膠囊囊中釋放出來(lái)來(lái)的染料形成成色點(diǎn)并滲透透到織物另一一面,得到主主色調(diào)各不相相同的雙面多多色多點(diǎn)印花花產(chǎn)品，每一一面的主色調(diào)調(diào)取決于該面面所使用的染染料微膠囊。。1、膠囊印花花產(chǎn)生的彩色色特殊效果；；工藝上除和一一般印花工藝藝有區(qū)別外，，主要是不同同色澤的微膠膠囊染料由于于受囊膜的包包覆，所以不不會(huì)相互混合合成一種色澤澤，一般是控控制在汽蒸或或焙烘熱熔階階段中汽蒸、、焙烘破裂，，使染料及時(shí)時(shí)從微膠囊中中轉(zhuǎn)移到織物物上去著色和和固色。各種種顏色的染料料才釋放出來(lái)來(lái)，對(duì)纖維分分別著色，于于是形成多種種顏色風(fēng)格獨(dú)獨(dú)特的微點(diǎn)花花紋，而獨(dú)特特的效果是任任何機(jī)械印花花方法無(wú)法達(dá)達(dá)到的。2、應(yīng)綠色整整理、保護(hù)環(huán)環(huán)境、防止粉粉塵；隨著社會(huì)的進(jìn)進(jìn)步和人們生生活質(zhì)量的提提高，人們?cè)皆絹?lái)越重視環(huán)環(huán)境和自身的的健康水平。?！熬G色紡織織品”、““生態(tài)紡織品品”成為當(dāng)今今世界人們的的生活需求。。發(fā)展紡織工工業(yè)的清潔生生產(chǎn)，運(yùn)用有有利于保護(hù)生生態(tài)環(huán)境的綠綠色生產(chǎn)方式式，向消費(fèi)者者提供生態(tài)紡紡織品是世界界紡織業(yè)進(jìn)入入21世紀(jì)的的全球性主題題，是事關(guān)人人類(lèi)生存質(zhì)量量和可持續(xù)發(fā)發(fā)展的重要內(nèi)內(nèi)容。綠色染染色技術(shù)是今今后紡織品染染色重點(diǎn)發(fā)展展方向。色漿配方：還原綠FFB微膠囊30g/l淀粉糊40g/l雕白粉5g/l碳酸鈉5g/l尿素5g/l色漿總量100g/l工藝流程色漿調(diào)制→印印花→烘干→→軋還原液（（軋余率60％）→預(yù)烘烘→焙烘（120～145℃）→水水洗→氧化→→皂洗→水洗洗→烘干。純棉還原艷綠綠FFB微膠膠囊單色不同同濃度印花滌棉分散還原原染料拼色微微膠囊印花還原染料微膠膠囊拼色印花花轉(zhuǎn)移印花紡織品加工中中的轉(zhuǎn)移印花花是用于有明明顯玻璃化溫溫度的合成纖纖維織物,如如滌綸。將染染料微膠囊構(gòu)構(gòu)成的圖案印印在轉(zhuǎn)移紙上上,再將紙放放在織物上施施以壓力使膠膠囊破裂,釋釋放出的染料料附著在織物物上。這種方方法與傳統(tǒng)的的熱轉(zhuǎn)移印花花相比,除了了具有不用糊糊料、節(jié)省染染料、節(jié)約轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移紙、減少少?gòu)U水污染等等優(yōu)點(diǎn)外,還還能擴(kuò)大染料料的選擇范圍圍,不再限于于升華牢度低低的染料,同同時(shí)也提高了了熱轉(zhuǎn)移印花花的升華牢度度。物理發(fā)泡印花花物理發(fā)泡微膠膠囊是一種有有熱塑性致密密外殼、內(nèi)含含低沸點(diǎn)溶劑劑的微膠囊,平均粒徑為為10～30um。將其其混入涂料印印花漿中,印印花后在適當(dāng)當(dāng)高溫(110～140℃)下處處理,膠囊內(nèi)內(nèi)部的溶劑汽汽化,產(chǎn)生足足夠壓力,使使塑性化的壁壁殼膨脹,直直徑擴(kuò)大到原原來(lái)的3～5倍,并冷卻卻至室溫后仍仍保持發(fā)泡后后的狀態(tài),從從而獲得立體體感強(qiáng)的發(fā)泡泡印花效果。。熱敏變色印花花為了能使印花花的色澤與圖圖案隨環(huán)境中中的光線、溫溫度或濕度的的變化而變化化,人們開(kāi)發(fā)發(fā)出了具有光光敏、熱敏或或濕敏特性的的變色涂料，，。熱敏變色色涂料的印花花工藝有些就就是采用了微微膠囊技術(shù)。。目前使用的的這類(lèi)變色涂涂料還存在不不耐洗、不耐耐曬、牢固度度差的缺點(diǎn)，，對(duì)熱敏變色色涂料研究和和生產(chǎn)處于領(lǐng)領(lǐng)先地位的是是日本松井色色素工業(yè)公司司和英國(guó)默克克公司,他們們都有自己的的變色涂料系系列。上海纖纖維研究所熱熱敏變色涂料料的研究也取取得了很大成成就。２、在染色加加工中的應(yīng)用用染料微膠囊的的非水系染色色法是在氣相相染色法、磁磁力作用染色色法及靜電染染色法基礎(chǔ)上上發(fā)展起來(lái)的的,目前仍處處于實(shí)驗(yàn)階段段,尚未大規(guī)規(guī)模推廣。但但作為非水系系染色的一種種改進(jìn)工藝,它的發(fā)展前前景是廣闊的的。采用不以以水為介質(zhì)的的非水系染色色法,既可以以減少染色加加工中的耗水水量,也可以以減少染色廢廢水處理的負(fù)負(fù)擔(dān),不失是是染色工藝的的發(fā)展方向。。利用磁場(chǎng)場(chǎng)的染料料微膠囊囊非水系系染色法法這是日本本公布的的專(zhuān)利技技術(shù)。首首先利用用磁場(chǎng)對(duì)對(duì)含有鐵鐵磁性微微粒的染染料微膠膠囊的吸吸引作用用,將染染料微膠膠囊吸附附到織物物表面、、然后在在高溫作作用下使使染料受受熱升華華氣化,并從破破裂的微微膠囊中中逸出,擴(kuò)散和和深入到到織物纖纖維內(nèi)部部,最后后在外磁磁場(chǎng)作用用下,從從織物表表面去除除含有鐵鐵磁性粒粒子的微微膠囊殼殼體殘留留物。對(duì)對(duì)染色后后的滌綸綸進(jìn)行染染料耐光光性試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果表表明:采采用這種種染料微微膠囊非非水系染染色法,與以水水為溶劑劑的滌綸綸高溫高高壓染色色法相比比,染色色織物的的耐光性性沒(méi)有差差別。用用幾種不不同染料料的微膠膠囊進(jìn)行行混配可可以得到到不同的的色澤。。實(shí)踐證證明染料料微膠囊囊不僅可可以染單單色,還還可以配配色。利用靜靜電場(chǎng)場(chǎng)的染染料微微膠囊囊非水水系染染色法法染料微微膠囊囊中含含有高高介電電常數(shù)數(shù)溶劑劑或設(shè)設(shè)法使使染料料微膠膠囊表表面帶帶有電電荷,則可可以利利用靜靜電場(chǎng)場(chǎng)的作作用使使染料料微膠膠囊吸吸附在在織物物上,微膠膠囊受受熱后后,染染料升升華沖沖破微微膠囊囊而上上染。。用染料微膠囊囊進(jìn)行染色加加工,目前仍仍處于實(shí)驗(yàn)階階段,尚未大大規(guī)模推廣。。但作為非水水系染色的一一種改進(jìn)工藝藝,它的發(fā)展展前景是廣闊闊的使用染料料微膠囊的非非水系染色法法是在氣相染染色法、磁力力作用染色法法及靜電染色色法基礎(chǔ)上發(fā)發(fā)展起來(lái)的。。采用不以水水為介質(zhì)的非非水系染色法法,既可以減減少染色加工工中的耗水量量,也可以減減少染色廢水水處理的負(fù)擔(dān)擔(dān),不失是染染色工藝的發(fā)發(fā)展方向。利利用磁場(chǎng)的染染料微膠囊非非水系染色法法是日本公布布的專(zhuān)利技術(shù)術(shù)。首先利用用磁場(chǎng)對(duì)含有有鐵磁性微粒粒的染料微膠膠囊的吸引作用,將染料料微膠囊吸附附到織物表面面、然后在高高溫作用下使使染料受熱升升華氣化,并并從破裂的微微膠囊中逸出出,擴(kuò)散和深深入到織物纖纖維內(nèi)部,最最后在外磁場(chǎng)場(chǎng)作用下,從從織物表面去去除含有鐵磁磁性粒子的微微膠囊殼體殘殘留物,整個(gè)個(gè)過(guò)程可以通通過(guò)傳送帶連連續(xù)進(jìn)行。對(duì)對(duì)染色后的滌滌綸進(jìn)行染料料耐光性試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果表明:采用這種染染料微膠囊非非水系染色法法,與以水為為溶劑的滌綸綸高溫高壓染染色法相比,染色織物的的耐光性沒(méi)有有差別。用幾幾種不同染料料的微膠囊進(jìn)進(jìn)行混配可以以得到不同的的色澤。實(shí)踐踐證明染料微微膠囊不僅可可以染單色,還可以配色色。當(dāng)染料微微膠囊中不含含有鐵磁性粉粉末,而是染染料微膠囊中中含有高介電電常數(shù)溶劑或或設(shè)法使染料料微膠囊表面面帶有電荷,則可以利用用靜電場(chǎng)的作作用使染料微微膠囊吸附在在織物上,微微膠囊受熱后后,染料升華華沖破微膠囊囊而上染。３、微膠囊在在織物整理方方面的應(yīng)用為使織物具有有良好的使用用性能,除了了要進(jìn)行染色色、印花等加加工外,根據(jù)據(jù)實(shí)際需要還還常進(jìn)行抗皺皺防縮、柔軟軟、抗靜電、、防油防水防防污、阻燃、、抗菌防老化化等各種后整整理,在后整整理工藝中,有時(shí)使用微微膠囊技術(shù)有有著獨(dú)特的優(yōu)優(yōu)勢(shì)。在后整理工藝藝中,如果使使用的整理劑劑是疏水性的的,當(dāng)用水作作介質(zhì)時(shí)要加加入乳化劑,使疏水性整整理劑乳化分分散到水中才才能對(duì)織物進(jìn)進(jìn)行整理。當(dāng)當(dāng)使用有機(jī)溶溶劑作介質(zhì)時(shí)時(shí),則可把疏疏水性整理劑劑溶解,這有有利于對(duì)織物物進(jìn)行整理。。但這種方法法因有機(jī)溶劑劑價(jià)格高,易易燃易爆或毒毒性大等缺點(diǎn)點(diǎn)而難以推廣廣。如果使用用微膠囊技術(shù)術(shù)把疏水性整整理劑與有機(jī)機(jī)溶劑包裹起起來(lái),則可以以保留非水溶溶劑整理工藝藝的優(yōu)點(diǎn),又又可大大減少少有機(jī)溶劑用用量,而且只只要工藝合適適完全可以取取得非水溶劑劑整理同樣好好的效果。疏疏水性整理劑劑微膠囊囊芯芯包括彈性改改進(jìn)劑、抗起起球劑、阻燃燃劑、抗皺劑劑、抗靜電劑劑、抗油抗污污劑、防水劑劑、柔軟劑抗抗光氧化的紫紫外線吸收劑劑等。由于整理劑被被包裹在微膠膠囊中互不影影響,所以可可以把兩種以以上整理劑微微膠囊同時(shí)在在織物上處理理,這樣可以以大大簡(jiǎn)化多多種整理劑的的加工工藝流流程。在織物物衛(wèi)生除臭整整理中利用微微膠囊的保護(hù)護(hù)和緩釋功能能使整理劑的的作用得到更更好的發(fā)揮,這類(lèi)整理劑劑微膠囊包括括香料、除臭臭劑、驅(qū)蟲(chóng)劑劑、殺菌劑。。利用香精微微膠囊進(jìn)行織織物的香味整整理時(shí),可以以減少香精揮揮發(fā)損失使香香味更持久。。而衛(wèi)生整理理用的微膠囊囊不僅可以用用天然或合成成高聚物作壁壁材,也可以以用微生物作作壁材。目前前各種含有抗抗菌劑、殺蟲(chóng)蟲(chóng)劑、防蛀劑劑的酵母細(xì)胞胞微膠囊在國(guó)國(guó)外已在棉織織物和毛織物物上使用。在在歐洲Akzo已制造和和出售了產(chǎn)品品系列,稱(chēng)作作DiolenBaetekiller。日本的Exlan公司試試驗(yàn)把阻燃劑劑、除臭劑、、柔軟劑、香香料、抗靜電電劑、紫外線線吸收劑等整整理劑微膠囊囊加入合成纖纖維紡絲液中中形成了功能能性纖維,進(jìn)進(jìn)而織成功能能性織物。日日本三菱螺縈縈公司也生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)一種含有有香精的微膠膠囊的聚酯纖纖維,制成的的織物有較持持久的釋香能能力,由于香香精微膠囊保保存在纖維內(nèi)內(nèi)部,織物經(jīng)經(jīng)多次洗滌仍仍可保持香味味。這種含香香精微膠囊的的纖維不僅可可作衣物,也也可以用于填填塞床墊、枕枕頭和動(dòng)物形形狀的布玩具具。日本鐘淵淵公司開(kāi)發(fā)的的一種抗菌纖纖維就有緩釋釋功能,它是是把整理劑加加在紡絲浴中中,通過(guò)溶劑劑紡絲得到長(zhǎng)長(zhǎng)絲,有與微微膠囊緩釋功功能類(lèi)似的性性質(zhì)。４、微膠膠囊整理理劑在紡紡織品后后整理中中存在的的主要問(wèn)問(wèn)題及解解決方法法在紡織品品后整理理中,微微膠囊整整理劑的的應(yīng)用雖雖然具有有許多優(yōu)優(yōu)勢(shì),但但也存在在不少問(wèn)問(wèn)題"由由于微膠膠囊的粒粒徑一般般較大,不易滲滲透到纖纖維內(nèi)部部,通常常要采用用粘合劑劑使它固固著在纖纖維或織織物上,因此,產(chǎn)品的的耐洗牢度度較低,這是目目前微膠膠囊整理理劑存在在的主要要問(wèn)題"由于微微膠囊整整理劑的的應(yīng)用研研究起步步較晚,而各種種整理劑劑在結(jié)構(gòu)構(gòu)及性能能上均存存在差異異,其微微膠囊化化的方法法以及所所用壁材材又與整整理劑加加工對(duì)象象以及產(chǎn)產(chǎn)品用途途等因素素有關(guān),所以在在目前,要制備備性能優(yōu)優(yōu)良的微微膠囊整整理劑,技術(shù)難難度較大大。因此,加加大力度度研究微微膠囊整整理劑的的制備技術(shù)術(shù),特別是用用于織物物整理的的納米膠膠囊,并并不斷降低成本本,是目前前的當(dāng)務(wù)務(wù)之急;其次,采用與與纖維有有良好相相容性的的天然綠綠色材料料作壁材材制備微微膠囊整整理劑,以保證證產(chǎn)品及及整理過(guò)過(guò)程無(wú)污污染,同同時(shí)與纖纖維之間間又有較較大的結(jié)結(jié)合力,從而提提高整理理品的耐耐洗牢度度。納米材料料及在染染整中應(yīng)應(yīng)用第一節(jié)、、納米材材料于技技術(shù)一、納米技術(shù)術(shù)：1959年，，著名物物理學(xué)家家、諾貝貝爾獎(jiǎng)獲獲得者理理查德··費(fèi)曼預(yù)預(yù)言，人人類(lèi)可以以用小的的機(jī)器制制作更小小的機(jī)器器，最后后將變成成根據(jù)人人類(lèi)意愿愿，逐個(gè)個(gè)地排列列原子，，制造““產(chǎn)品””，這是是關(guān)于納納米技術(shù)術(shù)最早的的夢(mèng)想。。七十十年代，，科學(xué)家家開(kāi)始從從不同角角度提出出有關(guān)納納米科技技的構(gòu)想想。1974年，科科學(xué)家唐唐尼古奇奇最早使使用納米米技術(shù)一一詞描述述精密機(jī)機(jī)械加工工。1982年，科科學(xué)家發(fā)發(fā)明研究究納米的的重要工工具－－－掃描隧隧道顯微微鏡，使使人類(lèi)首首次在大大氣和常常溫下看看見(jiàn)原子子，為我我們揭示示一個(gè)可可見(jiàn)的原原子、分分子世界界，對(duì)納納米科技技發(fā)展產(chǎn)產(chǎn)生了積積極促進(jìn)進(jìn)作用。。1990年年7月，，第一屆屆國(guó)際納納米科學(xué)學(xué)技術(shù)會(huì)會(huì)議在美美國(guó)巴爾爾的摩舉舉辦，標(biāo)標(biāo)志著納納米科學(xué)學(xué)技術(shù)的的正式誕誕生。1991年，，碳納米管被被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)，，它的質(zhì)量是是相同體積鋼鋼的六分之一一，強(qiáng)度卻是是鋼的10成成為納米技術(shù)術(shù)研究的熱點(diǎn)點(diǎn)。諾貝爾化化學(xué)獎(jiǎng)得主斯斯莫利教授認(rèn)認(rèn)為，納米碳碳管將是未來(lái)來(lái)最佳纖維的的首選材料，，也將被廣泛泛用于超微導(dǎo)導(dǎo)線、超微開(kāi)開(kāi)關(guān)以及納米米級(jí)電子線路路等。1993年，，繼1989年美國(guó)斯坦坦福大學(xué)搬走走原子團(tuán)“寫(xiě)寫(xiě)”下斯坦福福大學(xué)英文名名字、1990年美國(guó)國(guó)國(guó)際商用機(jī)機(jī)器公司在鎳鎳表面用36個(gè)氙原子排排出“IBM”之后，中中國(guó)科學(xué)院北北京真空物理理實(shí)驗(yàn)室自如如地操縱原子子成功寫(xiě)出““中國(guó)”二字字，標(biāo)志著我我國(guó)開(kāi)始在國(guó)國(guó)際納米科技技領(lǐng)域占有一一席之地。到1999年年，納米技術(shù)術(shù)逐步走向市市場(chǎng)，全年納納米產(chǎn)品的營(yíng)營(yíng)業(yè)額達(dá)到500億美元元。近年來(lái)來(lái)，一些國(guó)家家紛紛制定相相關(guān)戰(zhàn)略或者者計(jì)劃，投入入巨資搶占納納米技術(shù)戰(zhàn)略略高地。日本本設(shè)立納米材材料研究中心心，把納米技技術(shù)列入新5年科技基本本計(jì)劃的研發(fā)發(fā)重點(diǎn)；德國(guó)國(guó)專(zhuān)門(mén)建立納納米技術(shù)研究究網(wǎng)；美國(guó)將將納米計(jì)劃視視為下一次工工業(yè)革命的核核心，美國(guó)政政府部門(mén)將納納米科技基礎(chǔ)礎(chǔ)研究方面的的投資從1997年的1.16億美美元增加到2001年的的4.97億億美元。我國(guó)納米材料料研究始于80年代末，，“八五”期期間，“納米米材料科學(xué)””列入國(guó)家攀攀登項(xiàng)目。國(guó)國(guó)家自然科學(xué)學(xué)基金委員會(huì)會(huì)、中國(guó)科學(xué)學(xué)院、國(guó)家教教委分別組織織了8項(xiàng)重大大、重點(diǎn)項(xiàng)目目，組織相關(guān)關(guān)的科技人員員分別在納米米材料各個(gè)分分支領(lǐng)域開(kāi)展展工作，國(guó)家家自然科學(xué)基基金委員會(huì)還還資助了20多項(xiàng)課題，，國(guó)家“863”新材料料主題也對(duì)納納米材料有關(guān)關(guān)高科技創(chuàng)新新的課題進(jìn)行行立項(xiàng)研究。。1996年年以后，納米米材料的應(yīng)用用研究出現(xiàn)了了可喜的苗頭頭，地方政府府和部分企業(yè)業(yè)家的介入，，使我國(guó)納米米材料的研究究進(jìn)入了以基基礎(chǔ)研究帶動(dòng)動(dòng)應(yīng)用研究的的新局面。二、、納米米概概念念:納納米米是是英英文文namometer的的譯譯音音，，是是一一個(gè)個(gè)物物理理學(xué)學(xué)上上的的度度量量單單位位，，1納納米米是是1米米的的十十億億分分之之一一；；相相當(dāng)當(dāng)于于45個(gè)個(gè)原原子子排排列列起起來(lái)來(lái)的的長(zhǎng)長(zhǎng)度度。。通俗俗一一點(diǎn)點(diǎn)說(shuō)說(shuō)，，相相當(dāng)當(dāng)于于萬(wàn)萬(wàn)分分之之一一頭頭發(fā)發(fā)絲絲粗粗細(xì)細(xì)。。就就象象毫毫米米、、微微米米一一樣樣，，納納米米是是一一個(gè)個(gè)尺尺度度概概念念，，并并沒(méi)沒(méi)有有物物理理內(nèi)內(nèi)涵涵。。當(dāng)當(dāng)物物質(zhì)質(zhì)到到納納米米尺尺度度以以后后，，大大約約是是在在1——100納納米米這這個(gè)個(gè)范范圍圍空空間間，，物物質(zhì)質(zhì)的的性性能能就就會(huì)會(huì)發(fā)發(fā)生生突突變變，，出出現(xiàn)現(xiàn)特特殊殊性性能能。。這這種種既既具具不不同同于于原原來(lái)來(lái)組組成成的的原原子子、、分分子子，，也也不不同同于于宏宏觀觀的的物物質(zhì)質(zhì)的的特特殊殊性性能能構(gòu)構(gòu)成成的的材材料料，，即即為為納納米米材材料料。。納米科技是90年代初迅迅速發(fā)展起來(lái)來(lái)的新的前沿沿科研領(lǐng)域。。它是指在1--100nm尺度空空內(nèi)，研究電電子、原子和和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)規(guī)律、特性的的高新技術(shù)學(xué)學(xué)科。其最終終目標(biāo)是人類(lèi)類(lèi)按照自己的的意志直接操操縱單個(gè)原子子、分子，制制造出具有特特定功能的產(chǎn)產(chǎn)品。納米材料又稱(chēng)稱(chēng)為超微顆粒粒材料，由納納米粒子組成成。納米粒子子也叫超微顆顆粒，一般是是指尺寸在1～100nm間的粒子子，是處在原原子簇和宏觀觀物體交界的的過(guò)渡區(qū)域，，從通常的關(guān)關(guān)于微觀和宏宏觀的觀點(diǎn)看看，這樣的系系統(tǒng)既非典型型的微觀系統(tǒng)統(tǒng)亦非典型的的宏觀系統(tǒng)，，是一種典型型人介觀系統(tǒng)統(tǒng)，它具有表表面效應(yīng)、小小尺寸效應(yīng)和和宏觀量子隧隧道效應(yīng)。當(dāng)當(dāng)人們將宏觀觀物體細(xì)分成成超微顆粒（（納米級(jí)）后后，它將顯示示出許多奇異異的特性，即即它的光學(xué)、、熱學(xué)、電學(xué)學(xué)、磁學(xué)、力力學(xué)以及化學(xué)學(xué)方面的性質(zhì)質(zhì)和大塊固體體時(shí)相比將會(huì)會(huì)有顯著的不不同。三納米材料料特性1.表面效應(yīng)應(yīng)2.小尺寸效效應(yīng)3.量子尺寸寸效應(yīng)4.宏觀量子子隧道效應(yīng)表面效應(yīng)是指納米粒子子表面原子數(shù)數(shù)與總原子數(shù)數(shù)之比隨粒徑徑變小而急劇劇增大后所引引起的性質(zhì)上上的變化。納納米晶粒尺寸寸的減小結(jié)果果導(dǎo)致其表面面積、表面能能及表面結(jié)合合能的增大，，并具有不飽飽和性質(zhì)，表表現(xiàn)出很高的的化學(xué)活性。。小尺寸效應(yīng)隨著顆粒尺寸寸的量變，在在一定條件下下會(huì)引起顆粒粒性質(zhì)的質(zhì)變變。由于顆粒粒尺寸變小所所引起的宏觀觀物理性質(zhì)的的變化稱(chēng)為小小尺寸效應(yīng)。。對(duì)超微顆粒粒而言，尺寸寸變小，同時(shí)時(shí)其比表面積積亦顯著增加加，從而產(chǎn)生生如下一系列列新奇的性質(zhì)質(zhì)。

（1））特殊的光光學(xué)性質(zhì)（（2）特殊殊的熱學(xué)性質(zhì)質(zhì)

（3）特特殊的磁學(xué)學(xué)性質(zhì)

（4）特殊的力力學(xué)性質(zhì)超超微顆粒的小小尺寸效應(yīng)還還表現(xiàn)在超導(dǎo)導(dǎo)電性、介電電性能、聲學(xué)學(xué)特性以及化化學(xué)性能等方方面。量子尺寸效應(yīng)應(yīng)微粒尺寸下降降到一定值時(shí)時(shí)，費(fèi)米能級(jí)級(jí)附近的電子子能級(jí)由準(zhǔn)連連續(xù)能級(jí)變?yōu)闉榉至⒛芗?jí)，，吸收光譜闕闕值向短波方方向移動(dòng)，這這種現(xiàn)象稱(chēng)為為量子尺寸效效應(yīng)。宏觀量子隧道道效應(yīng)。隧道效應(yīng)是基基本的量子現(xiàn)現(xiàn)象之一，即即當(dāng)微觀粒子子的總能量小小于勢(shì)壘高度度時(shí)，該粒子子仍能穿越這這一勢(shì)壘。近近年來(lái)，人們們發(fā)現(xiàn)一些宏宏觀量如微顆顆粒的磁化強(qiáng)強(qiáng)度、量子相相干器件中的的磁通量及電電荷也具有隧隧道效應(yīng)，他他們可以穿越越宏觀系統(tǒng)的的勢(shì)阱而產(chǎn)生生變化，故稱(chēng)稱(chēng)之為宏觀量量子隧道效應(yīng)應(yīng)。催化性質(zhì)。納米粒子晶粒粒體積小，比比表面積大，，表面活性中中心多，其催催化活性和選選擇性大大高高于傳統(tǒng)催化化劑。而且，，納米催化劑劑沒(méi)有孔隙，，可避免使用用常規(guī)催化劑劑時(shí)，反應(yīng)物物向孔隙擴(kuò)散散的影響。在在使用納米催催化劑時(shí)，不不必將其附著著在惰性載體體上，可以直直接放入液相相反應(yīng)體系中中。納米顆粒型材材料也稱(chēng)納米粉末末，一般指粒粒度在100nm以下的的粉末或顆粒粒。由于尺寸寸小，比表面面大和量子尺尺寸效應(yīng)等原原因，它具有有不同于常規(guī)規(guī)固體的新特特性。碳納米管，是是1991年年由日本電鏡鏡學(xué)家飯島教教授通過(guò)高分分辨電鏡發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的，屬碳材材料家族中的的新成員，為為黑色粉末狀狀，是由類(lèi)似似石墨的碳原原子六邊形網(wǎng)網(wǎng)格所組成的的管狀物，它它一般為多層層，直徑為幾幾納米至幾十十納米，長(zhǎng)度度可達(dá)數(shù)微米米甚至數(shù)毫米米。碳納米管本身身有非常完美美的結(jié)構(gòu)，意意味著它有好好的性能。它它在一維方向向上的強(qiáng)度可可以超過(guò)鋼絲絲強(qiáng)度，它還還有其他材料料所不具備的的性能：非常常好的導(dǎo)電性性能、導(dǎo)熱性性能和電性能能。碳納米管尺尺寸盡管只只有頭發(fā)絲絲的十萬(wàn)分分之一，但但它的導(dǎo)電電率是銅的的1萬(wàn)倍，，它的強(qiáng)度度是鋼的100倍而而重量只有有鋼的七分分之一。它它像金剛石石那樣硬，，卻有柔韌韌性，可以以拉伸。它它的熔點(diǎn)是是已知材料料中最高的的。正是由于碳碳納米管自自身的獨(dú)特特性能，決決定了這種種新型材料料在高新技技術(shù)諸多領(lǐng)領(lǐng)域有著誘誘人的應(yīng)用用前景。在在電子方面面，利用碳碳納米管奇奇異的電學(xué)學(xué)性能，可可將其應(yīng)用用于超級(jí)電電容器、場(chǎng)場(chǎng)發(fā)射平板板顯示器、、晶體管集集成電路等等領(lǐng)域。在在材料方面面，可將其其應(yīng)用于金金屬、水泥泥、塑料、、纖維等諸諸多復(fù)合材材料領(lǐng)域。。它是迄今今為止最好好的貯氫材材料，并可可作為多類(lèi)類(lèi)反應(yīng)的催催化劑的優(yōu)優(yōu)良載體。。在軍事方方面，可利利用它對(duì)波波的吸收、、折射率高高的特點(diǎn)，，作為隱身身材料廣泛泛應(yīng)用于隱隱形飛機(jī)和和超音速飛飛機(jī)。在航航天領(lǐng)域，，利用其良良好的熱學(xué)學(xué)性能，添添加到火箭箭的固體燃燃料中，從從而使燃燒燒效率更高高。如果用碳納納米管做繩繩索，是唯唯一可以從從月球掛到到地球表面面，而不被被自身重量量所拉斷的的繩索。如如果用它做做成地球-月球乘人人的電梯，，人們?cè)谠略虑蚨ň泳途秃苋菀琢肆?。納米碳碳管的細(xì)尖尖極易發(fā)射射電子。用用于做電子子槍?zhuān)勺鲎龀蓭桌迕酌缀竦谋趻鞉焓诫娨暺疗?，這是電電視制造業(yè)業(yè)的發(fā)展方方向。然而，碳納納米管作為為一種新型型材料被發(fā)發(fā)現(xiàn)至今已已有十年，，卻尚未得得到工業(yè)應(yīng)應(yīng)用。超高高的成本使使國(guó)際市場(chǎng)場(chǎng)90％高高純度的碳碳納米管價(jià)價(jià)格高達(dá)1000－－2000美元／克克，一般純純度的碳納納米管價(jià)格格也在60美元／克克，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高高出黃金的的價(jià)格。我國(guó)清華——南風(fēng)納米米粉體產(chǎn)業(yè)業(yè)化工程中中心，一直直致力于碳碳納米管在在工業(yè)化生生產(chǎn)上的科科技攻關(guān)，，是目前世世界上已知知生產(chǎn)規(guī)模模最大的碳碳納米管生生產(chǎn)基地。。“納米材料料”這一概概念在20世紀(jì)80年代初正正式形成，，它現(xiàn)已成成為材料科科學(xué)和凝聚聚態(tài)物理領(lǐng)領(lǐng)域的研究究熱點(diǎn)，而而其制備科科學(xué)在當(dāng)前前的納米材材料研究中中占據(jù)著極極為關(guān)鍵的的地位。人人們一般將將納米材料料的制備方方法劃分為為物理方法法和化學(xué)方方法兩大類(lèi)類(lèi)。第二節(jié)節(jié)納納米米材料料的制制備技技術(shù)納米材料料其實(shí)并并不神密密和新奇奇，自然然界中廣廣泛存在在著天然然形成的的納米材材料，如如蛋白石石、隕石石碎片、、動(dòng)物的的牙齒、、海洋沉沉積物等等就都是是由納米米微粒構(gòu)構(gòu)成的。。人工制制備納米米材料的的實(shí)踐也也已有1000年的歷歷史，中中國(guó)古代代利用蠟蠟燭燃燒燒之煙霧霧制成碳碳黑作為為墨的原原料和著著色的染染料，就就是最早早的人工工納米材材料。另另外，中中國(guó)古代代銅鏡表表面的防防銹層經(jīng)經(jīng)檢驗(yàn)也也已證實(shí)實(shí)為納米米SnO2顆粒粒構(gòu)成的的薄膜。。然而，人人們自覺(jué)覺(jué)地將納納米微粒粒作為研研究對(duì)象象，而用用人工方方法有意意識(shí)地獲獲得納米米粒子則則是在20世紀(jì)紀(jì)60年年代。1963年，，RyoziUyeda等等人用氣氣體蒸發(fā)發(fā)（或““冷凝””）法獲獲得了較較干凈的的超微粒粒，并對(duì)對(duì)單個(gè)金金屬微粒粒的形貌貌和晶體體結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行了電電鏡和電電子衍射射研究。。1984年，，Gleiter等人人用同樣樣的方法法制備出出了納米米相材料料TiO2。一、物理方法法1真空冷冷凝法用用真空蒸蒸發(fā)、加加熱、高高頻感應(yīng)應(yīng)等方法法使原料料氣化或或形成等等粒子體體，然后后驟冷。。其特點(diǎn)點(diǎn)純度高高、結(jié)晶晶組織好好、粒度度可控，，但技術(shù)術(shù)設(shè)備要要求高。。2物理粉粉碎法通通過(guò)機(jī)機(jī)械粉碎碎、電火火花爆炸炸等方法法得到納納米粒子子。其特特點(diǎn)操作作簡(jiǎn)單、、成本低低，但產(chǎn)產(chǎn)品純度度低，顆顆粒分布布不均勻勻。3機(jī)械球球磨法采采用球球磨方法法，控制制適當(dāng)?shù)牡臈l件得得到純?cè)?、合合金或?fù)復(fù)合材料料的納米米粒子。。其特點(diǎn)點(diǎn)操作簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、成成本低，，但產(chǎn)品品純度低低，顆粒粒分布不不均勻。。二、化學(xué)學(xué)方法1化學(xué)沉淀淀法共沉淀法法均勻沉淀淀法多元醇沉沉淀法沉淀轉(zhuǎn)化化法2.化學(xué)還原原法水溶液還還原法多元醇還還原法氣相還原法碳熱還原法３、溶膠－凝膠法法

４、水熱熱法等、第三節(jié)、納米米材料在染整整中應(yīng)用納米材料的光光防護(hù)功能多種物質(zhì)對(duì)光光線都具有屏屏蔽、防護(hù)的的作用，如Al203、、MgO、ZnO、TiO2、SiO2、CaCO3、高高嶺土、炭黑黑、多種金屬屬等。當(dāng)將這這些材料制成成納米粉體，，使微粒的尺尺寸與光波波波長(zhǎng)相當(dāng)或更更小時(shí)，由于于小尺寸效應(yīng)應(yīng)導(dǎo)致光吸收收顯著增強(qiáng)，，而此類(lèi)納米米粉體的比表表面積大、表表面能高，在在用于對(duì)天然然纖維整理時(shí)時(shí)，很容易和和后者相結(jié)合合，再加之天天然——化纖纖混紡織物、、天然織物對(duì)對(duì)整理用材料料細(xì)度、附著著力等性能的的要求，都決決定了納米材材料是天然———化纖混紡紡織物、天然然織物在光防防護(hù)、光屏蔽蔽、光反射類(lèi)類(lèi)型功能后整整理時(shí)的優(yōu)選選材料。一、防紫外線線整理：為了保證納米米粉體與纖維維的良好結(jié)合合，又能夠生生產(chǎn)出便于印印染、色彩繽繽紛的織物，，一般選用金金屬氧化物的的粉體，即所所謂納米級(jí)粉粉體，這類(lèi)粉粉體表現(xiàn)出了了特殊的光學(xué)學(xué)性質(zhì)，如通通常用氧化鋅鋅來(lái)作紫外線線屏蔽劑，機(jī)機(jī)理是其禁帶帶寬度為3.2eV，可可以吸收波長(zhǎng)長(zhǎng)為388nm的紫外線線，而當(dāng)氧化化鋅的粒度為為lOnm時(shí)時(shí)，它的禁帶帶寬度增加到到大于4.5eV，可以以較好吸收280-320nm波長(zhǎng)長(zhǎng)的紫外線，，所以含納米米粒子的纖維維能夠較好地地吸收UVB和UVA波段的紫外外線，屏蔽率率可達(dá)到95%以上。但各種不同的的納米粉體對(duì)對(duì)光線的屏蔽蔽、反射效率率也是有差別別的，以常用用的TiO2和ZnO來(lái)來(lái)比較，從納納米級(jí)氧化鋅鋅和二氧化鈦鈦的分光反射射率我們可以以得知；在波波長(zhǎng)為200一800nm范圍內(nèi)氧氧化鋅具有較較高而穩(wěn)定的的分光反射率率，而納米二二氧化鈦則在在在紫外線的的部分譜段具具有更高一些些的分光反射射率。二氧化化鈦微粒粒徑徑在50一l20nm時(shí)時(shí)，散射系數(shù)數(shù)最高吸收效效率最大(即即透過(guò)率最小小)散射系數(shù)越高高吸收越好透透過(guò)越少棉滌混紡織物物的抗紫外整整理對(duì)于棉、毛、、絲、麻等天天然纖維，尤尤其是其中用用量最大的棉棉纖維來(lái)說(shuō)，，采用納米材材料進(jìn)行功能能后整理是近近期內(nèi)正在開(kāi)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)術(shù)，現(xiàn)以賦予予抗紫外線功功能的整理理為例，棉織織物具有種種種優(yōu)點(diǎn)，是人人們?nèi)粘４┲?、秋季?jié)節(jié)首選的面料料，但是從抗抗紫外線的角角度來(lái)看，棉棉織物對(duì)UV-A和UV-B波長(zhǎng)段段的紫外線都都有較高的的透過(guò)率，同同時(shí)這種缺點(diǎn)點(diǎn)在棉-化纖纖的混紡纖維維中也表現(xiàn)出出來(lái)了。在紫紫外線波長(zhǎng)為為200-300nm時(shí)時(shí)(即UVC的全部和UV-B的大大部分范圍圍內(nèi))，滌棉棉粗平布受織織物中棉纖維維的影響不太太大(因?yàn)椋?，這一段棉纖纖維本身的紫紫外線透過(guò)率率也低于20%)，僅為為同類(lèi)棉粗粗平布紫外透透過(guò)率的1/5；但是，，在UV-A區(qū)域段，受受棉纖維紫外外線透過(guò)率快快速上升的影影響，滌棉粗粗平布的透過(guò)過(guò)率也出現(xiàn)了了急劇上升，，據(jù)此可見(jiàn)，，棉纖維在抗抗紫外性能能方面存在著著嚴(yán)重缺陷，，除了影響純純棉織物在夏夏、秋季節(jié)的的穿著外，也也造成了滌-棉、丙-棉棉、錦-棉織織物抗紫外線線性能的不足足，必須設(shè)法法加以彌補(bǔ)，，而在這里是是無(wú)法再像像功能化纖那那樣將紫外線線蔽劑，用共共混等方法直直接施加到纖纖維內(nèi)部，只只能用后整理理的方法來(lái)解解決。納米材料整整理液的制制備將納米納米米材料加分分散劑以及及粘合劑等等，調(diào)制成成一定濃度度的處理液液。由于納納米材料粉粉體表面能能大，極易易凝聚，且且比重大，，不溶于水水，所以要要得到分散散良好，具具有一定穩(wěn)穩(wěn)定性的處處理液非常常關(guān)鍵。需需選擇合適適的分散劑劑或乳化劑劑調(diào)制方法法。通過(guò)篩篩選，如PDT分散散劑等，經(jīng)經(jīng)透射電鏡鏡對(duì)處理液液的測(cè)定，，證實(shí)其顆顆粒是納米米級(jí)范圍。?？椢锝?jīng)納米米材料處理理后，紫外外線透過(guò)率率明顯降低低，降低幅幅度與織物物緊密程度度，孔隙大大小有關(guān)。。針織物一一般比機(jī)織織物結(jié)構(gòu)疏疏松，孔隙隙率較大，，防紫外效效果差。在在不同組織織中，屏蔽蔽紫外線能能力為緞紋紋＞斜紋＞＞平紋，這這與平紋織織物孔隙較較多，緞紋紋織物孔隙隙率較小有有關(guān)。工藝處方以以納米材料料5%，粘粘合劑15%，分散散劑2%……二、納米材材料在抗菌菌整理中的的應(yīng)用織物抗菌整整理納米級(jí)級(jí)粉體通常常是指經(jīng)特特殊工藝生生產(chǎn)的、晶晶粒尺寸具具有納米尺尺度的粉體體材料。根根據(jù)殺菌機(jī)機(jī)理的不同同，這些抗抗菌劑可以以劃分為以以下的類(lèi)型型:a.元素素、元素的的離子及其其官能團(tuán)的的接觸性抗抗菌劑，即即第一類(lèi)無(wú)無(wú)機(jī)抗菌劑劑，如:Ag、Cu、Zn、、S、As、Ag+、Cu++、SO3-2、、AsO2-等。b.光催催化抗菌劑劑，即第二二類(lèi)無(wú)機(jī)抗抗菌劑，如如:納米TiO2、、納米ZnO、納米米硅基氧化化物等。紡織用納米米級(jí)抗菌粉粉體與其它它抗菌劑相相比，具有有以下優(yōu)點(diǎn)點(diǎn):(1)對(duì)人人體無(wú)刺激激性、無(wú)毒毒，使用安安全可靠。。(2)整理理劑透明度度高，加工工后可保持持織物的原原有外觀，，長(zhǎng)期使用用不變色。。(3)根據(jù)據(jù)需要，可可以在復(fù)配配后兼有抗抗紫外線功功能。(4)對(duì)對(duì)熱熱和和光光的的作作用用穩(wěn)穩(wěn)定定。。(許許多多有有機(jī)機(jī)整整理理劑劑如如季季按按鹽鹽化化合合物物、、二二苯苯甲甲酮酮、、有有機(jī)機(jī)酸酸等等抗抗菌菌劑劑易易在在光光和和熱熱的的作作用用下下分分解解，，在在生生產(chǎn)產(chǎn)和和使使用用中中不不能能遇遇高高溫溫及及曝曝曬曬)。。(5)廣廣譜譜抗抗菌菌性性，，可可抑抑制制多多種種病病菌菌。。(6)加加工工方方便便，，適適用用紡紡織織品品范范圍圍廣廣泛泛。。用納納米米級(jí)級(jí)粉粉體體作作為為抗抗菌菌劑劑，，對(duì)對(duì)純純棉棉織織物物進(jìn)進(jìn)行行抗抗菌菌整整理理后后織織物物的的作作用用；；一一是是提提高高抗抗菌菌性性能能，，二二是是完完善善整整理理工工藝藝提高高抗抗菌菌性性能能織物物抗抗菌菌性性能能測(cè)測(cè)試試方方法法主主要要參參考考中中華華人人民民共共和和國(guó)國(guó)紡紡織織行行業(yè)業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)FZ/T01020一一92和和改改良良的的AATCC-l00試試驗(yàn)驗(yàn)法法。。在在前前期期工工作作階階段段使使用用改改良良的的MLTCC試試驗(yàn)驗(yàn)法法，，本本方方法法測(cè)測(cè)試試條條件件接接近近織織物物的的使使用用條條件件，，適適用用范范圍圍廣廣，，可可用用于于溶溶出出型型及及非非溶溶出出型型抗抗菌菌劑劑。。我們選用的的納米級(jí)抗抗菌粉體，，對(duì)多種細(xì)細(xì)菌和真菌菌有抑制作作用。首先采用定定性的方法法驗(yàn)證其抗抗菌佳。如如納米銀抗抗菌整理。。三、在涂料料印花中應(yīng)應(yīng)用：我校和浙江江省絲綢科科學(xué)研究院院研究工作作表明在涂涂料印染時(shí)時(shí)，添加0.3％納納米級(jí)硅氧氧化物后，，可獲得如如下效果：：（（1））色漿觸變變性良好，，涂料色漿漿透網(wǎng)性和和印刷花紋紋清晰度明明顯改善。。（（2））膜的強(qiáng)度度、耐磨性性和耐水性性增加，從從而提高了了相關(guān)的色色牢度。（（3）改改善了由紫紫外線引起起的色變，，可提高日日曬牢度0.5級(jí)。。四、納米材材料催化性性能的應(yīng)用用用二氧化鈦鈦二氧化硅硅納米材料料作催化劑劑如用二氧氧化硅作多多元羧酸抗抗皺整理的的催化劑粒子直徑減減少到納米米級(jí)，表面面原子的數(shù)數(shù)目及其作作用就不能能忽略，這這時(shí)晶粒的的表面積、、表面能和和表面結(jié)合合能都發(fā)生生很大的變變化，由此此而引起的的種種特異異效應(yīng)稱(chēng)為為表面效應(yīng)應(yīng)。納米離離子的比表表面積也迅迅速增加。。大的比表表面積使得得處于表面面的原子數(shù)數(shù)大大增加加，這些表表面原子所所處的晶體體場(chǎng)環(huán)境及及結(jié)合能與與內(nèi)部原子子有所不同同，存在大大量的表面缺陷和和許多懸掛掛鍵，具有有高度的不不飽和性質(zhì)質(zhì)，因此而使使這些原子子極易與其其他原子相相結(jié)合而穩(wěn)穩(wěn)定下來(lái)，，具有很高高的化學(xué)反反應(yīng)活性。。量子尺寸效效應(yīng)指納米米粒子尺寸寸下降到一一定值時(shí)，，納米能級(jí)級(jí)附近的電電子能由準(zhǔn)準(zhǔn)連續(xù)能級(jí)變變?yōu)殡x散能能級(jí)的現(xiàn)象象，稱(chēng)為量量子尺寸效效應(yīng)，這一一效應(yīng)可使使納米粒子子具有高的的光學(xué)非線線性、特異異催化性和和光催化性性質(zhì)等。納米材料中中處于分離離的量子化化能級(jí)中的的電子的波波動(dòng)性，將將直接導(dǎo)致致納米材料料的一系列列特殊性能能，如高度度的光學(xué)非非線性，特特異的化學(xué)學(xué)催化和光光催化性能能等。納米材料有有許多特殊殊的性質(zhì)，，性質(zhì)活潑潑容易引發(fā)發(fā)交鏈反應(yīng)應(yīng)五、納米材材科進(jìn)行功功能整理的的方法①吸盡盡法：在配配量好好的整整理液液中放放人織織物，，在規(guī)規(guī)定的的溫度度下浸浸泡一一定時(shí)時(shí)間，，取出出，干干燥或或熱處處理。。②浸軋軋法：將織織物在在整理理液中中浸濕濕，然然后通通過(guò)輥輥筒軋軋去余余液，，稱(chēng)一一浸一一軋，，也可可重復(fù)復(fù)一次次，稱(chēng)稱(chēng)二浸浸二軋軋，使使整理理液通通過(guò)機(jī)機(jī)械力力作用用擠壓壓到纖纖維中中去，，然后后干燥燥或熱熱處理理。③涂層層法：：將后整整理的的乳液液配制制成一一定稠稠度的的涂層層液，，然后后均勻勻涂布布到織織物表表面，，再經(jīng)經(jīng)一定定的熱熱處理理，使使織物物表面面形成成一層層功能能性薄薄膜。。如一一些裝裝飾織織物、、傘等等，大大多采采用此此法。。這里主主要的的技術(shù)術(shù)關(guān)鍵鍵是要要根據(jù)據(jù)天然然纖維維或天天然纖纖維-化纖纖織物物的特特性和和整理理的目目的，，選定定相應(yīng)應(yīng)配套套的后后整理理助劑劑，如如分散散劑、、增稠稠劑、、粘合合劑、、穩(wěn)定定劑、、柔軟軟劑等等助劑劑以及及合理理的成成漿工工藝、、槳料料穩(wěn)定定工藝藝、后后整理理工藝藝等。。用納米米材料料進(jìn)行行功能能紡織織品后后整理理時(shí)主主要用用于生生產(chǎn)襯襯衫、、T恤恤、帽帽子、、傘、、男女女休閑閑等要要求穿穿著柔柔軟、、合適適的夏夏、秋秋服裝裝面料料，而而用各各類(lèi)涂涂布機(jī)機(jī)經(jīng)后后處理理在織織物表表面形形成柔柔軟的的功能能性薄薄層的的是涂涂層法法，其其可廣廣泛適適用于于多種種纖維維，整整理功功能均均勻、、持久久，效效果理理想可可用于于加工工產(chǎn)業(yè)業(yè)用布布、裝裝飾用用布等等。納米安全性性研究現(xiàn)狀狀納米材料的的安全性問(wèn)問(wèn)題日趨得得到世界各各國(guó)的高度度重視。各各國(guó)的高級(jí)級(jí)研究機(jī)構(gòu)構(gòu)和專(zhuān)家都都在呼吁和和關(guān)注納米米材料的安安全性問(wèn)題題，政府也也積極地投投入了人力力、物力去去進(jìn)行這方方面的研究究工作。但但具體的研研究進(jìn)展和和研究成果果，公開(kāi)的的專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)獻(xiàn)報(bào)道較少少。美美國(guó)已開(kāi)展展了關(guān)于納納米材料對(duì)對(duì)環(huán)境和人人可能造成成危害性的的研究，重重點(diǎn)研究的的五個(gè)問(wèn)題題是：皮膚膚對(duì)納米材材料的吸附附和對(duì)皮膚膚的毒性；；同其他水水源污染物物相比，納納米顆粒進(jìn)進(jìn)入飲用水水后，是否否有毒，如如何起毒化化作用；納納米顆粒對(duì)對(duì)操作者肺肺部組織影影響的研究究；海洋或或淡水水域域中納米顆顆粒沉淀物物對(duì)環(huán)境的的影響；以以及在什么么條件下，，納米顆粒粒可能吸收收和釋放環(huán)環(huán)境污染物物。國(guó)外，，曾有研究究人員對(duì)碳碳納米管、、納米聚四四氟乙烯和和碳顆粒的的生理毒性性進(jìn)行了實(shí)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果果表明，長(zhǎng)長(zhǎng)期吸入上上述納米微微粒后，在在肺部會(huì)發(fā)發(fā)生沉積，，對(duì)健康極極其不利據(jù)《自自然》》雜志志報(bào)道道，納納米顆顆?？煽梢酝ㄍㄟ^(guò)呼呼吸系系統(tǒng)、、皮膚膚接觸觸、食食用、、注射射等途途徑，，進(jìn)入入人體體組織織內(nèi)部部。納納米顆顆粒進(jìn)進(jìn)入人人體后后，由由于其其體積積小，，白由由度大大，反反應(yīng)活活性高高等特特性，，幾乎乎不受受任何何阻礙礙就可可以進(jìn)進(jìn)入細(xì)細(xì)胞，，與體體內(nèi)細(xì)細(xì)胞發(fā)發(fā)生反反應(yīng)，，引起起發(fā)炎炎、病病變等等癥狀狀。同同時(shí)，，納米米顆粒粒也可可能進(jìn)進(jìn)入人人的神神經(jīng)系系統(tǒng)，，影響響大腦腦，導(dǎo)導(dǎo)致更更嚴(yán)重重的疾疾病發(fā)發(fā)生。。納米米顆粒粒長(zhǎng)期期停留留在人人體內(nèi)內(nèi)，同同樣會(huì)會(huì)引發(fā)發(fā)病變變，如如停留留在肺肺部的的石棉棉纖維維會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致肺肺部纖纖維化化。化化學(xué)學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)年會(huì)會(huì)上，，有三三個(gè)研研究小小組分分別報(bào)報(bào)道了了納米米材料料具有有特殊殊的毒毒性。。休斯斯頓的的美國(guó)國(guó)宇航航局太太空中中心小小組的的研究究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，向向小鼠鼠的肺肺部噴噴灑含含有碳碳納米米管的的溶液液，碳碳納米米管會(huì)會(huì)進(jìn)入入小鼠鼠肺泡泡，并并形成成肉芽芽瘤。。杜邦邦公司司的一一個(gè)研研究小小組也也發(fā)現(xiàn)現(xiàn)了類(lèi)類(lèi)似的的結(jié)果果。紐紐約州州羅切切斯特特大學(xué)學(xué)的一一個(gè)研研究小小組讓讓大鼠鼠在含含有納納米聚聚四氟氟乙烯烯顆粒粒的空空氣中中生活活l5min，，就會(huì)會(huì)導(dǎo)致致大多多數(shù)老老鼠在在4個(gè)個(gè)小時(shí)時(shí)內(nèi)死死亡。。該研研究小小組還還發(fā)現(xiàn)現(xiàn)用碳碳13和錳錳制作作的納納米顆顆粒能能夠進(jìn)進(jìn)入大大鼠的的嗅球球，并并遷移移到大大腦。。桑蠶皮膚膚對(duì)納米米TiO2的吸吸收情況況。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果發(fā)發(fā)現(xiàn)：：經(jīng)過(guò)石石蠟包衣衣的納米米TiO2粒子子和非納納米級(jí)普普通TiO2粉粉末不能能經(jīng)桑蠶蠶皮膚被被收人體體內(nèi)，但但納米TiO2粒子可可以通過(guò)過(guò)皮膚被被吸入桑桑蠶體內(nèi)內(nèi)，并導(dǎo)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中的全全部桑蠶蠶死亡。。這說(shuō)明明本身無(wú)無(wú)毒、無(wú)無(wú)味的納納米TiO2粒粒子經(jīng)皮皮膚進(jìn)入入桑蠶體體內(nèi)后，，具有毒毒負(fù)作用用?？墒鞘牵{米米TiO2粒子子的具體體毒負(fù)作作用機(jī)理理，還未未見(jiàn)相應(yīng)應(yīng)的研究究報(bào)道。。青島大大學(xué)馬建建偉等人人通過(guò)對(duì)對(duì)豚鼠靜靜脈注射射稀土納納米材料料試驗(yàn)后后發(fā)現(xiàn)，，實(shí)驗(yàn)中中所用的的稀土納納米材料料對(duì)琢鼠鼠紅細(xì)胞胞膜造成成了較大大的破壞壞，使得得紅細(xì)胞胞的溶血血脆性明明顯增加加，這說(shuō)說(shuō)明稀土土納米材材料具有有一定的的細(xì)胞毒毒性。專(zhuān)專(zhuān)題去研研究納米米材料安安全性問(wèn)問(wèn)題的研研究者較較少，但但我們?cè)谠趶V泛應(yīng)應(yīng)用納米米技術(shù)，，享受納納米材料料給人類(lèi)類(lèi)帶來(lái)正正面效應(yīng)應(yīng)的同時(shí)時(shí)，要時(shí)時(shí)刻關(guān)注注和研究究納米材材料可能能給人類(lèi)類(lèi)帶來(lái)的的負(fù)面危危害性。。酶在紡織后整整理中的應(yīng)用用生物酶經(jīng)過(guò)科科學(xué)家一個(gè)多多世紀(jì)的研究究，通常認(rèn)為為已知的酶達(dá)達(dá)3000多多種，目前在在紡織中應(yīng)用用生物酶的技技術(shù)范圍較廣廣，已在纖維維改性，真絲絲脫膠，原麻麻脫膠，染整整的退漿、精精練、整理和和凈洗加工，，紡織印染的的廢水處理以以及服裝的成成衣加工等方方面有所應(yīng)用用。生物酶技技術(shù)在改進(jìn)染染整加工工藝藝、節(jié)約能耗耗、減少環(huán)境境污染、提高高產(chǎn)品質(zhì)量、、增加附加值值和開(kāi)發(fā)新型型原料的產(chǎn)品品等方面都具具有獨(dú)特的優(yōu)優(yōu)勢(shì)。目前在在紡織加工中中使用較廣泛泛的酶制劑主主要是纖維素素酶、蛋白酶酶、淀粉酶、、果膠酶、脂脂肪酶、過(guò)氧氧化酶、漆酶酶、葡萄糖氧氧化酶八類(lèi)。。二、蛋白酶蛋白酶是水解解肽鍵的一類(lèi)類(lèi)酶，蛋白質(zhì)質(zhì)在蛋白酶的的作用下，能能迅速水解為為胨、肽等，，最后成為氨氨基酸，蛋白白酶用來(lái)處理理毛、絲等蛋蛋白質(zhì)纖維，，對(duì)羊毛制品品起到拋光作作用，光澤度度高，低溫染染色其色澤鮮鮮艷，柔軟整整理，織物具具有手感柔軟軟、滑爽的性性能，具有機(jī)機(jī)可洗、抗起起球、起毛等等護(hù)理功能，，能有效消除除有機(jī)氯，對(duì)對(duì)人體無(wú)傷害害，用于絲的的脫膠，無(wú)損損纖維。蛋白酶對(duì)羊毛毛織物的整理理：蛋白酶對(duì)對(duì)羊毛進(jìn)行處處理，可使羊羊毛獲得減量量；假如在酶酶直接處理前前對(duì)羊毛織物物進(jìn)行氧化預(yù)預(yù)處理，可獲獲得較大減量量和氈縮率，，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)羊毛織物的的防氈縮整理理；蛋白酶處處理羊毛去除除60%以上上的鱗片類(lèi)脂脂，親水性得得到明顯改善善，可使羊毛毛織物獲得低低溫染色的性性能。蛋白酶對(duì)羊毛毛織物的整理理：蛋白酶對(duì)對(duì)羊毛進(jìn)行處處理，可使羊羊毛獲得減量量；假如在酶酶直接處理前前對(duì)羊毛織物物進(jìn)行氧化預(yù)預(yù)處理，可獲獲得較大減量量和氈縮率，，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)羊毛織物的的防氈縮整理理；蛋白酶處處理羊毛去除除60%以上上的鱗片類(lèi)脂脂，親水性得得到明顯改善善，可使羊毛毛織物獲得低低溫染色的性性能。蛋白酶用于生生絲脫膠與絲絲織物水洗整整理：生絲的的酶精煉主要要由預(yù)處理、、酶脫膠、皂皂練或合成洗洗滌劑精煉及及鏈后處理等等工序組成，，由于蛋白酶酶對(duì)絲膠的水水解是一種均均相或介于均均相和多相之之間的水解模模式，因而水水解反應(yīng)的效效率較高，對(duì)對(duì)絲的損傷小小。三、蛋白酶在在后整理中的的應(yīng)用（一）、蛋白酶對(duì)羊毛毛鱗片的脫膠膠。（二）、毛織織物物蛋蛋白白酶酶防防氈氈縮縮整整理理。。（三三））、、羊毛毛織織物物防防起起球球整整理理。。（四四））、、毛織織物物機(jī)機(jī)可可洗洗、、絲絲光光處處理理。。（五五））、、綿羊羊絨絨柔柔軟軟、、絲絲光光整整理理。。（六六））、、羊毛毛氧氧化化、、還還原原漂漂白白。。處理理方方法法：：以以地地毯毯為為例例。?？煽稍O(shè)設(shè)地地毯毯重重量量：：5kg/m2（（1））預(yù)預(yù)處處理理：：純純堿堿0.4%平平平平加加o0.l%浴浴比比1:50～～100將將地地毯毯在在上上述述處處理理浴浴中中保保持持35℃℃左左右右，，處處理理12～～24小小時(shí)時(shí)。。取取出出水水洗洗除除堿堿。。（（2））酶酶處處理理：：復(fù)復(fù)合合蛋蛋白白酶酶A2%浴浴比比l:10將地毯在在上述處處理浴中中，保持持55℃℃強(qiáng)力涮涮洗3h，涮完完水洗。。以上酶酶處理的的結(jié)果與與傳統(tǒng)的的氯堿法法相比存存在微小小的差別別。即酶酶法處理理尚存有有少量鱗鱗片殘留留，氯堿堿法對(duì)鱗鱗片去除除干凈，，但對(duì)毛毛扦維有有損傷。。處理工藝藝：織織物：32支雙雙股羊毛毛紗織成成的1××1羅紋紋織物⑴雙氧水水預(yù)處理理配方：：Na2SiO3·9H2O0.7%，，Na2CO30.2%H2O2＞＞30%，，浴浴比比1:25，50℃℃,45min去除表表面類(lèi)類(lèi)脂層層，提提高親親水性性，增增加酶酶對(duì)表表面蛋蛋白的的有效效攻擊擊。⑵蛋白白酶處處理：：蛋白酶酶SZ(德德)5%（owf），，pH：6-7,55℃℃，45min。⑶處理理結(jié)果果：減減量率率7.1%，，面面積收收縮率率3.2%，，強(qiáng)強(qiáng)力保保留率率90%，，斷斷裂伸伸長(zhǎng)保保留率率85%。。處理工工藝：：1．先用l%一一2%(owf)硫硫基乙乙酸銨銨，30℃℃預(yù)處處理理30min。。2．用膨化化劑(含10%鈣、、鎂離離子)80g/L縮絨絨，45℃℃。3．將PH控制制在6.5～7.5加0·1g/L～～0··3g/L復(fù)合合酶,浴中中含2～5ppm鎳鎳離子子及2～5%(owf)酰化化肽于于50～60℃℃處理理45～60min。4．2～6%(owf)高度度線性性有機(jī)機(jī)硅高高聚復(fù)復(fù)配物物(氨氨值0.2不含含溶劑劑)35～～45℃，，處理理20min。。綿羊絨絨經(jīng)酶酶處后后手感感幾近近真羊羊絨，，且鏡鏡面效效應(yīng)很很好。。由于目目前世世界上上用于于羊毛毛有效效酶處處理的的未形形成工工業(yè)化化生產(chǎn)產(chǎn)單用用蛋白白酶作作柔軟軟處理理則用用量多多，成成本高高，且且損傷傷嚴(yán)重重，落落毛多多，手手感單單薄。。如選選用中中性蛋蛋白酶酶為主主，將將脂肪肪酶，，果膠膠酶，，纖維維素酶酶調(diào)制制的復(fù)復(fù)合酶酶，在在毛織織物上上柔軟軟效果果有明明顯增增進(jìn)。。配方：（g/L））中性蛋白酶酶：65-0堿堿性蛋白白酶：0-60脂肪蛋白酶酶：25-0果果膠酶：：15-0纖維素酶：：15-0工藝：pH8.5～9.5，50℃,30-45min。返回氧化漂白處處理工藝：：pH5.5～6.5，(35～45℃，4h)，20～40g/L過(guò)氧氧化氫，1g/L高高效滲透劑劑，0.05g/L～0.5g/L復(fù)復(fù)合酶，2～5ppm鎳離離子，2～～5%(owf)?；淖钭詈髶Q新浴浴加2～6%(0wf)高度度線性有機(jī)機(jī)硅高聚復(fù)復(fù)配物(氨氨值0.2，不含溶溶劑)，pH值近中中性，35～40℃℃處理20min。。氧化漂白度度指數(shù)可提提高2～5。還原漂白處處理工藝：：pH4.5～5.5，5O～55℃，45～60min，3～6%(owf)焦亞亞硫酸鈉，，1g/L高效滲滲透劑，0.05g/L～～O.5g/L復(fù)合合酶，2～5ppm鎳離離子，2～5%(0wf)酰化肽，，2～6%(owf)高度度線性有機(jī)機(jī)硅高聚復(fù)復(fù)配物(氨氨值0.2，不含溶溶劑)。還原漂白度度指數(shù)可提提高5～10。四、蛋白酶酶作用的局局限性問(wèn)題題：目目前前酶類(lèi)在紡紡織工業(yè)上上應(yīng)用，主主要有兩個(gè)個(gè)方面：（1）是對(duì)對(duì)纖維以外外的物質(zhì)作作用，如棉棉織物的退退漿由于于酶的專(zhuān)一一性很安全全，使用的的酶又耐高高溫，所以以比較成功功。

（2）是作用用纖維本身身，安全性性低，但可可以控制。。但是由于纖纖維的結(jié)構(gòu)構(gòu)如蛋白酶酶的脫除絲絲膠，絲膠膠雖然在絲絲素外部，，但本身有有4層結(jié)構(gòu)構(gòu)，第3，，4層的結(jié)結(jié)晶度大，，因此最終終有殘留部部份無(wú)法去去除。用蛋蛋白酶去除除羊毛鱗片片，最終亦亦有殘留問(wèn)問(wèn)題。所以以蛋白酶對(duì)對(duì)蛋白纖維維減量與化化學(xué)方法比比較，前者者是稍慊不不足，而后后者是稍有有過(guò)度，都都存在一定定不足。五、結(jié)語(yǔ)從蛋白酶在在紡織后整整理中的應(yīng)應(yīng)用可以看看出：它主主要應(yīng)用于于毛、絲整整理中，并并且具有一一定的高效效性，使織織物獲得較較好表面光光澤和手感感，改善了了毛織物的的機(jī)可洗性性，減少織織物的起毛毛起球，提提高了其附附加值等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。但仍仍然存在對(duì)對(duì)羊毛內(nèi)部部損傷的問(wèn)問(wèn)題，所以以仍然需要要我們今后后的進(jìn)一步步研究和試試驗(yàn)。一、纖維維素酶一、纖維維素酶1定義：：纖維素酶酶是能將將纖維素素催化水水解成葡葡萄糖的的酶的總總稱(chēng)。?纖維素酶酶是由多多種酶組組成的混混合物，，包括括三類(lèi)不不同性質(zhì)質(zhì)的酶：：β-1,4-內(nèi)內(nèi)切葡聚聚糖酶β-1,4-外外切葡聚聚糖酶β-葡萄萄糖苷酶酶在催化反反應(yīng)中，，各種酶酶各司其其職，協(xié)協(xié)同作用將纖維素素催化水水解成葡葡萄糖。。?纖維素酶酶水解纖纖維素是是β-1,4-內(nèi)內(nèi)切葡聚糖酶、β-1,4-外外切葡聚聚糖酶、β-葡萄萄糖苷酶酶協(xié)同作用下進(jìn)進(jìn)行的，，其模式式如圖。。?纖維素素酶水水解結(jié)結(jié)晶纖纖維素素的過(guò)過(guò)程可可以簡(jiǎn)簡(jiǎn)單表表示為為：β-1,4-內(nèi)內(nèi)切葡葡聚糖糖酶→→β-1,4-外切切葡聚聚糖酶酶→ββ-葡葡萄糖糖苷酶酶。?酶酶分分子子比比較較大大（（比比水水分分子子大大1000倍倍）），，難難以以滲滲透透到到纖纖維維內(nèi)內(nèi)部部，，只只能能接接近近纖纖維維表表面面，，將將暴暴露露在在纖纖維維表表面面的的原原纖纖維維（（短短纖纖維維））末末端端水水解解，，對(duì)對(duì)紗紗線線強(qiáng)強(qiáng)力力的的影影響響不不大大，，因因此此可可以以用用酶酶處處理理織織物物表表面面絨絨毛毛使使織織物物更更加加光光潔潔、、更更柔柔軟軟（（生生物物拋拋光光））。。二、生物拋拋光1、定義：生物拋光是是一種用酶酶改善纖維維制品表面面狀態(tài),以以達(dá)到持久久的抗起毛毛起球并增增加織物的的光潔度和和柔軟度的的整理方式式