一軸看似普通的深灰色紗線，用手指輕輕按壓幾秒鐘后移開，紗線團(tuán)上按壓的位置就從深灰色變成清晰的淺灰色。

在不接電的情況下，用一只普通球形燈泡以底部輕觸一軸紗線，燈泡瞬間就被點(diǎn)亮，發(fā)出明亮的光。……    

這是《中國紡織報(bào)》記者親身感受到的納米科技賦予紡織品的神奇魔力。

“材料在納米尺度下會(huì)表現(xiàn)出與宏觀狀態(tài)下完全不同的特性。納米科技的這種特性，賦予了紡織材料新的、獨(dú)特的功能，推動(dòng)了紡織行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技發(fā)展部主任張傳雄告訴記者，近年來，隨著納米材料的制備技術(shù)不斷提高和功能性納米粒子品種的不斷增多，納米紡織品的身影已無處不在，從抗菌防護(hù)到醫(yī)療康復(fù)、從電磁防護(hù)到阻燃工裝、從除塵過濾到污水凈化、從綠色能源到軍事國防……納米技術(shù)和納米材料正為產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)向高端化、智能化、綠色化、融合化發(fā)展開辟出廣闊空間。

賦能健康醫(yī)療

你見過可以“啃”的玩具娃娃嗎？由蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部和陜西安貝斯玩具科創(chuàng)有限公司聯(lián)合研制的“化小萌玩偶”，采用抗菌抗病毒納米基因纖維制作而成，質(zhì)地柔軟，手感舒適，自身無菌，還能殺菌，且完全無化學(xué)物質(zhì)析出。有了這款自帶消毒功能的玩具娃娃，家長再也不用擔(dān)心孩子把細(xì)菌“啃”進(jìn)肚子里了。    

近年來，隨著將有機(jī)、無機(jī)、雜環(huán)等納米抗菌微粒與各類樹脂母粒進(jìn)行共混紡絲，制備功能可控的納米纖維成型加工技術(shù)日趨成熟，納米紡織產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用也愈加廣泛。比如，添加了銅離子抗菌PP、PA無機(jī)納米粒子、有機(jī)抗菌PP、PE、PA、PLA納米功能材料的各類改性抗菌母粒與纖維，以及能有效抑制大腸桿菌、金葡球菌和白念球菌生長的抗菌防霉、抗菌除臭、抗病毒等紡織品已逐漸成為市場主流。

“這件衣服手感絲滑，穿著親膚，遇水吸濕快干，還可排汗除臭。”由蘇州大學(xué)納盾協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)的原位聚合化學(xué)纖維特質(zhì)的多功能體能訓(xùn)練服獲得了軍隊(duì)官兵的廣泛好評(píng)，已正式推向軍用和民用市場。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人鄭敏教授表示，研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克了多種功能材料在滌綸聚合過程中疊加難的技術(shù)瓶頸，從分子水平上將納米活體礦石鍵入滌綸纖維大分子鏈中，破解了從纖維原料端實(shí)現(xiàn)多功能集成的技術(shù)難題，制備出的抗菌滌綸無任何化學(xué)物溶出，安全抗菌。用這種材料制成的滌綸織物在水洗100次后對(duì)大腸桿菌、金黃葡萄球菌、白色念珠菌抑制率均保持在95%以上。

“這可不是創(chuàng)可貼，而是一種通過皮膚表面?zhèn)鬟f藥物的給藥系統(tǒng)，具有給藥方便、人體不良反應(yīng)小、避免肝臟首過效應(yīng)、控制釋放等優(yōu)勢，逐漸成為繼口服和注射之后的第三大給藥途徑。”北京化工大學(xué)英藍(lán)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人楊衛(wèi)民教授介紹，透皮給藥貼劑的重點(diǎn)在于滲透皮膚屏障。實(shí)驗(yàn)室研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過熔體微分靜電紡絲技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了載藥微納米纖維的高效制備，研制出的熔體電紡微納米纖維基透皮給藥貼劑是一種具有高孔隙率和高比表面積特征的透皮給藥系統(tǒng)（TDDS），與傳統(tǒng)涂布工藝相比，藥物釋放度提高5%-15%，且釋放曲線平緩，在促進(jìn)和控制藥物的突釋抑制、終末釋放以及透氣性等方面優(yōu)勢獨(dú)特，具有廣闊的應(yīng)用前景。

助力功能拓展

有這樣一種“會(huì)呼吸”的纖維，當(dāng)被用于滑雪服、登山服等專業(yè)運(yùn)動(dòng)裝備時(shí)，能防水透氣，維持人體的干爽和舒適；當(dāng)被用作手機(jī)等電子產(chǎn)品的保護(hù)膜時(shí)，能防水透聲，保持電子產(chǎn)品內(nèi)部干燥和清潔；當(dāng)被用作醫(yī)用敷料時(shí)，能保濕通氣，促進(jìn)傷口愈合；當(dāng)被用作鋰離子電池隔膜時(shí)，能“阻電子、通離子”，保證鋰電池高效工作的同時(shí)防止短路風(fēng)險(xiǎn)……這是由上海工程技術(shù)大學(xué)纖維材料研究中心研制的聚偏氟乙烯（PVDF）全拉伸復(fù)絲纖維。中心研發(fā)團(tuán)隊(duì)冀大偉副教授告訴記者，多年來，研究中心致力于靜電紡絲制備納米纖維技術(shù)的基礎(chǔ)研究，為制備完美形態(tài)的納米PVDF纖維提供了科技保障，不僅生產(chǎn)效率高，而且制成的過濾材料過濾精度高、產(chǎn)品適用范圍廣，已出口國外用于生物醫(yī)藥高端過濾介質(zhì)等領(lǐng)域。    

近年來，納米技術(shù)的發(fā)展為紡織新材料的開發(fā)開辟了新的途徑，也拓展了功能性紡織材料在產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)的應(yīng)用邊界。

氣凝膠因其多孔、“輕如空氣”的特點(diǎn)被視為絕佳的隔熱材料，但傳統(tǒng)二氧化硅氣凝膠易脆斷而服用性差。由江西先材納米纖維科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的聚酰亞胺氣凝膠納米纖維具有超輕、機(jī)械性能強(qiáng)、低熱導(dǎo)率以及耐水洗等特點(diǎn)，能在零下160攝氏度到零上350攝氏度的范圍內(nèi)發(fā)揮保暖、隔熱、抗菌等功能。公司研發(fā)工程師程楚云表示，研發(fā)團(tuán)隊(duì)利用多射流靜電紡絲技術(shù)，將聚酰亞胺納米纖維卷曲結(jié)構(gòu)和氣凝膠納米材料高孔隙率特性有效結(jié)合，所得到的聚酰亞胺氣凝膠納米纖維能在極端溫度下保持人體熱舒適度，可廣泛用于航天服、航空航天器的保溫隔熱內(nèi)飾、艦船吸音防霉艙內(nèi)的阻燃裝飾、消防服、軍服、工業(yè)防護(hù)服等領(lǐng)域。

紡織面料的化學(xué)防水后整理一直是環(huán)保健康的短板。東華大學(xué)研制的納米纖維防水透濕膜，基于界面結(jié)構(gòu)改性及微孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，突破了聚四氟乙烯（PTFE）的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和PTFE膜異步式雙向拉伸等關(guān)鍵技術(shù)，是單組分PTFE微孔纖維薄膜，具備高耐水壓、耐水洗、柔軟透氣、防水透濕特性，且成本低，讓紡織面料的高端防水整理告別了依賴化學(xué)品的時(shí)代。東華大學(xué)俞建勇院士團(tuán)隊(duì)趙存屹研究員告訴記者，納米纖維防水透濕膜較多被應(yīng)用于服裝領(lǐng)域，目前已成功開發(fā)的防暴雨級(jí)的安踏“風(fēng)暴甲”戶外沖鋒衣，銷量已突破30萬件。

創(chuàng)新綠色發(fā)展

“我們的4條‘閃染’生產(chǎn)線僅需8分鐘就可實(shí)現(xiàn)從白坯到色布的生產(chǎn)，整個(gè)染色過程不用一滴水。” 連云港鷹游新立成紡織科技有限公司總工程師孫素梅介紹，公司與江南大學(xué)合作，利用江南大學(xué)研發(fā)的微膠囊納米液體分散染料，聯(lián)合開發(fā)了一套集預(yù)定形、軋染、預(yù)烘、連續(xù)固色、冷卻擺布于一體的滌綸織物“閃染”免水洗生產(chǎn)線，與傳統(tǒng)缸染染色相比，節(jié)水率高達(dá)91.45%，節(jié)能率達(dá)到46.41%。

如何減污降耗，一直是紡織科技創(chuàng)新關(guān)注的問題。將納米科技融入紡織行業(yè)綠色化發(fā)展，已成為行業(yè)科技創(chuàng)新的優(yōu)先選項(xiàng)。

由蘇州大學(xué)和蘇州佩琦材料科技有限公司組成的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的光子晶體結(jié)構(gòu)色涂料和光子晶體結(jié)構(gòu)色纖維，基于不同介電納米粒子周期性排列所形成的純物理結(jié)構(gòu)生色的原理，實(shí)現(xiàn)了在結(jié)構(gòu)色紡織品研發(fā)上的突破和量產(chǎn)，做到了布料上色無需印染。“光子晶體結(jié)構(gòu)色纖維是以納米聚合物微粒為原料，利用圓柱形光子晶體與光相干散射形成結(jié)構(gòu)色的原理，采用相分離技術(shù)，開發(fā)的一種綠色無污染、低能耗、不褪色的新型纖維。” 該團(tuán)隊(duì)導(dǎo)師張克勤教授介紹，光子晶體結(jié)構(gòu)色涂料突破了高固含量納米微乳液的可控合成技術(shù)難關(guān)，通過單分散納米微球的粒徑調(diào)控，實(shí)現(xiàn)涂料的顏色控制。將此種涂料應(yīng)用于織物和皮革等基材表面的著色，可實(shí)現(xiàn)鮮艷明亮的結(jié)構(gòu)色效果，該著色過程生態(tài)環(huán)保，無任何印染廢水產(chǎn)生，所得到的結(jié)構(gòu)色具有優(yōu)異的耐日曬、摩擦和水洗色牢度，同時(shí)顏色可隨觀察角度的變化而變化，具有明顯的“虹彩效應(yīng)”。    

“我們研制的聚合物熔體微分靜電紡微納米纖維膜及長絲，在生產(chǎn)過程中不使用一滴有機(jī)溶劑，是名副其實(shí)的綠色環(huán)保纖維。”楊衛(wèi)民表示，“零溶劑”熔體電紡納米纖維制造技術(shù)具有安全、環(huán)保和完全轉(zhuǎn)化成纖的顯著優(yōu)勢，適用于高流動(dòng)性熱塑性聚合物，包括聚丙烯、聚乳酸、聚酯、聚氨酯、聚己內(nèi)酯和熱熔膠等多種材料。聚合物熔體微分靜電紡微納米纖維膜及長絲的紡絲技術(shù)不涉及有機(jī)溶劑，產(chǎn)品可用于功能面料、生物醫(yī)藥、能源環(huán)保以及航空航天等領(lǐng)域的中高端需求。

來源：中國紡織報(bào)