纳米科技施展力量，纺织品“神奇魔力”更多了！

在不接电的情况下，用一只普通球形灯泡以底部轻触一轴纱线，灯泡瞬间就被点亮，发出明亮的光。……    

这是《中国纺织报》记者亲身感受到的纳米科技赋予纺织品的神奇魔力。

“材料在纳米尺度下会表现出与宏观状态下完全不同的特性。纳米科技的这种特性，赋予了纺织材料新的、独特的功能，推动了纺织行业的创新与发展。”中国纺织工业联合会科技发展部主任张传雄告诉记者，近年来，随着纳米材料的制备技术不断提高和功能性纳米粒子品种的不断增多，纳米纺织品的身影已无处不在，从抗菌防护到医疗康复、从电磁防护到阻燃工装、从除尘过滤到污水净化、从绿色能源到军事国防……纳米技术和纳米材料正为产业用纺织品行业向高端化、智能化、绿色化、融合化发展开辟出广阔空间。

你见过可以“啃”的玩具娃娃吗？由苏州大学材料与化学化工学部和陕西安贝斯玩具科创有限公司联合研制的“化小萌玩偶”，采用抗菌抗病毒纳米基因纤维制作而成，质地柔软，手感舒适，自身无菌，还能杀菌，且完全无化学物质析出。有了这款自带消毒功能的玩具娃娃，家长再也不用担心孩子把细菌“啃”进肚子里了。    

可以“啃”的“化小萌玩偶”。

近年来，随着将有机、无机、杂环等纳米抗菌微粒与各类树脂母粒进行共混纺丝，制备功能可控的纳米纤维成型加工技术日趋成熟，纳米纺织产品的开发与应用也愈加广泛。比如，添加了铜离子抗菌PP、PA无机纳米粒子、有机抗菌PP、PE、PA、PLA纳米功能材料的各类改性抗菌母粒与纤维，以及能有效抑制大肠杆菌、金葡球菌和白念球菌生长的抗菌防霉、抗菌除臭、抗病毒等纺织品已逐渐成为市场主流。

含有纳米活体矿石纤维的抗菌吸湿速干多功能训练服。

“这件衣服手感丝滑，穿着亲肤，遇水吸湿快干，还可排汗除臭。”由苏州大学纳盾协同创新团队研发的原位聚合化学纤维特质的多功能体能训练服获得了军队官兵的广泛好评，已正式推向军用和民用市场。团队负责人郑敏教授表示，研发团队攻克了多种功能材料在涤纶聚合过程中叠加难的技术瓶颈，从分子水平上将纳米活体矿石键入涤纶纤维大分子链中，破解了从纤维原料端实现多功能集成的技术难题，制备出的抗菌涤纶无任何化学物溶出，安全抗菌。用这种材料制成的涤纶织物在水洗100次后对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、白色念珠菌抑制率均保持在95%以上。

北京化工大学英蓝实验室研发的纤维基透皮给药贴剂及显微镜照片。

“这可不是创可贴，而是一种通过皮肤表面传递药物的给药系统，具有给药方便、人体不良反应小、避免肝脏首过效应、控制释放等优势，逐渐成为继口服和注射之后的第三大给药途径。”北京化工大学英蓝实验室学术带头人杨卫民教授介绍，透皮给药贴剂的重点在于渗透皮肤屏障。实验室研发团队通过熔体微分静电纺丝技术，实现了载药微纳米纤维的高效制备，研制出的熔体电纺微纳米纤维基透皮给药贴剂是一种具有高孔隙率和高比表面积特征的透皮给药系统（TDDS），与传统涂布工艺相比，药物释放度提高5%-15%，且释放曲线平缓，在促进和控制药物的突释抑制、终末释放以及透气性等方面优势独特，具有广阔的应用前景。

有这样一种“会呼吸”的纤维，当被用于滑雪服、登山服等专业运动装备时，能防水透气，维持人体的干爽和舒适；当被用作手机等电子产品的保护膜时，能防水透声，保持电子产品内部干燥和清洁；当被用作医用敷料时，能保湿通气，促进伤口愈合；当被用作锂离子电池隔膜时，能“阻电子、通离子”，保证锂电池高效工作的同时防止短路风险……这是由上海工程技术大学纤维材料研究中心研制的聚偏氟乙烯（PVDF）全拉伸复丝纤维。中心研发团队冀大伟副教授告诉记者，多年来，研究中心致力于氟聚物纤维技术的基础研究，为制备完美形态的纳米PVDF纤维提供了科技保障，不仅生产效率高，而且制成的过滤材料过滤精度高、产品适用范围广，已出口国外用于生物医药高端过滤介质等领域。    

近年来，纳米技术的发展为纺织新材料的开发开辟了新的途径，也拓展了功能性纺织材料在产业用纺织品行业的应用边界。

聚酰亚胺PI超短纤气凝胶泡沫，具有超轻和超高孔隙率、超高隔热效果等特殊纳米效应。    

气凝胶因其多孔、“轻如空气”的特点被视为绝佳的隔热材料，但传统二氧化硅气凝胶易脆断而服用性差。由江西先材纳米纤维科技有限公司研发生产的聚酰亚胺气凝胶纳米纤维具有超轻、机械性能强、低热导率以及耐水洗等特点，能在零下160摄氏度到零上350摄氏度的范围内发挥保暖、隔热、抗菌等功能。公司研发工程师程楚云表示，研发团队利用多射流静电纺丝技术，将聚酰亚胺纳米纤维卷曲结构和气凝胶纳米材料高孔隙率特性有效结合，所得到的聚酰亚胺气凝胶纳米纤维能在极端温度下保持人体热舒适度，可广泛用于航天服、航空航天器的保温隔热内饰、舰船吸音防霉舱内的阻燃装饰、消防服、军服、工业防护服等领域。

 “风暴甲”户外冲锋衣。

纺织面料的化学防水后整理一直是环保健康的短板。东华大学研制的纳米纤维防水透湿膜，基于界面结构改性及微孔结构设计，突破了聚四氟乙烯（PTFE）的分子结构设计和PTFE膜异步式双向拉伸等关键技术，是单组分PTFE微孔纤维薄膜，具备高耐水压、耐水洗、柔软透气、防水透湿特性，且成本低，让纺织面料的高端防水整理告别了依赖化学品的时代。东华大学俞建勇院士团队赵存屹研究员告诉记者，纳米纤维防水透湿膜较多被应用于服装领域，目前已成功开发的防暴雨级的安踏“风暴甲”户外冲锋衣，销量已突破30万件。

“我们的4条‘闪染’生产线仅需8分钟就可实现从白坯到色布的生产，整个染色过程不用一滴水。” 连云港鹰游新立成纺织科技有限公司总工程师孙素梅介绍，公司与江南大学合作，利用江南大学研发的微胶囊纳米液体分散染料，联合开发了一套集预定形、轧染、预烘、连续固色、冷却摆布于一体的涤纶织物“闪染”免水洗生产线，与传统缸染染色相比，节水率高达91.45%，节能率达到46.41%。

如何减污降耗，一直是纺织科技创新关注的问题。将纳米科技融入纺织行业绿色化发展，已成为行业科技创新的优先选项。

仿生光子晶体结构色涂层的“虹彩效应”。

由苏州大学和苏州佩琦材料科技有限公司组成的科研团队研发的光子晶体结构色涂料和光子晶体结构色纤维，基于不同介电纳米粒子周期性排列所形成的纯物理结构生色的原理，实现了在结构色纺织品研发上的突破和量产，做到了布料上色无需印染。“光子晶体结构色纤维是以纳米聚合物微粒为原料，利用圆柱形光子晶体与光相干散射形成结构色的原理，采用相分离技术，开发的一种绿色无污染、低能耗、不褪色的新型纤维。” 该团队导师张克勤教授介绍，光子晶体结构色涂料突破了高固含量纳米微乳液的可控合成技术难关，通过单分散纳米微球的粒径调控，实现涂料的颜色控制。将此种涂料应用于织物和皮革等基材表面的着色，可实现鲜艳明亮的结构色效果，该着色过程生态环保，无任何印染废水产生，所得到的结构色具有优异的耐日晒、摩擦和水洗色牢度，同时颜色可随观察角度的变化而变化，具有明显的“虹彩效应”。    

“我们研制的聚合物熔体微分静电纺微纳米纤维膜及长丝，在生产过程中不使用一滴有机溶剂，是名副其实的绿色环保纤维。”杨卫民表示，“零溶剂”熔体电纺纳米纤维制造技术具有安全、环保和完全转化成纤的显著优势，适用于高流动性热塑性聚合物，包括聚丙烯、聚乳酸、聚酯、聚氨酯、聚己内酯和热熔胶等多种材料。聚合物熔体微分静电纺微纳米纤维膜及长丝的纺丝技术不涉及有机溶剂，产品可用于功能面料、生物医药、能源环保以及航空航天等领域的中高端需求。

来源：中国纺织报

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