家紡產品功能整理技術的研究進展

夏德慧

(江門職業技術學院材料技術系，廣東 江門 529090)

1 前 言

從滿足鋪鋪蓋蓋、遮遮掩掩、洗洗涮涮的日常生活需求，到適應追求時尚、個性、保健等多功能的消費風格，家用紡織品這個紡織行業曾經的配角正逐漸成為市場新寵。來自中國家用紡織品協會的統計，目前我國家用紡織品的人均消費性支出是衣著消費的7%，而發達國家衣著消費與家用紡織品消費支出基本持平，家用紡織品人均消費每增加一個百分點，年需求就可增加300多億元[1]。業內人士預測，隨著人們對家用紡織品消費觀念的變化及家用紡織品設計水平及質量的提高，家紡市場巨大的消費潛能將被釋放出來。多種保健功能集一身的家用紡織品能夠保護身體免受外界不良環境的侵擾，增強身體的各項機能。現今有許多具有保健功能的紡織品已經投入生產并大量銷售，如芳香家用紡織品、遠紅外保健家用紡織品、藥物保健家用紡織品、以及納米家用紡織品等等。

2 家用紡織品芳香整理技術

科學研究證明，許多芳香劑具有鎮定、殺菌、保健作用。近年來，各大公司發明了芳香療法。芳香療法通過刺激大腦皮層，改變氣血運行狀態，從而達到清除疲勞，提高身體免疫力等效果。

2.1 芳香整理加工原理

芳香療法是通過聞香方法進行的，可以用森林浴等沐浴型，也可以對織物進行改性，加入芳香劑。加香的家用紡織品是聞香的良好媒介。服裝、床單、手帕、圍巾等多種紡織品，逐漸發展成為一種醫療輔助的用品。通過膠囊化可以極大地延長留香時，并且膠囊化還會對香精起到保護作用，使其不受環境的影響而發生變質。

經過香精微膠囊整理的紡織品國外已有出售，如長筒襪、緊身衣、毛衣、領帶，具有安神催眠、殺菌消毒等功能的紡織品。也可以將含有香精微膠囊的纖維用于填塞床墊、枕頭、動物形狀的布玩具中。

2.2 香精微膠囊制備方法

一般來說，制作香精微膠囊的方法有三種：化學法、物理化學法和物理機械法。化學法有界面聚合法、原位聚合法和液體中硬化法；物理化學法有凝聚法、相分離法、粉末法以及熔融分散冷卻法等；機械加工法有噴霧干燥法、靜電合成法等。物理機械法是制成各種開孔型的香精微膠囊常用方法之一，而另一種方法是用絡合包埋法把香精分子吸附到β—環糊精分子的中空腔中，然后噴霧干燥，這類微膠囊主要靠吸附作用，緩釋性不好，留香時間不長[2]。

家用紡織品中直接接觸身體的如床單以香味接觸殺菌等綜合作用為宜，而象窗簾等紡織品以香味刺激作用為主，品質優良的低溫黏合劑能使微膠囊牢固地附著在織物上，具有良好的耐洗滌性能。

3 家用紡織品遠紅外整理技術

波長為2.5～25 μm的紅外線稱之為遠紅外線。世界上的任何物質，只要溫度處于絕對溫度零度以上，都可以發射紅外線，但只有在常溫下遠紅外線的發射率達到0.65以上的紡織品，才能稱為遠紅外紡織品。遠紅外紡織品主要分為兩大類：一是采用具有遠紅外功能的天然或種植的纖維材料制成的紡織品，如麻類、草類的遠紅外織物。另一類是采用遠紅外的陶瓷粉末和高分子載體相結合的遠紅外纖維制作的紡織品。

3.1 遠紅外線整理作用機理

遠紅外線紡織品能在接受外界能量之后，輻射出3～25 μm的遠紅外光波，而4～14 μm的遠紅外波長具有一定的滲透力，能夠深入皮下組織，引起生物體中偶極子和自由電荷在磁場作用下發生排序震動進而引發分子、原子的無規則運動加劇，于是產生了熱反應，使皮下組織升溫，進而改善微循環，加強了細胞的再生能力，提高了免疫細胞的吞噬能力，促進生物體的代謝及生長發育。

關于遠紅外線纖維的保健原理大致有兩種觀點:一種觀點認為遠紅外纖維吸收太陽向宇宙輻射的能量99%集中在波長為0.3～3 μm的區域內，其中紅外部分占48.3%，遠紅外線纖維中陶瓷顆粒似的纖維能充分吸收太陽光中的短波能量并以全能釋放出來，從而具有保暖、保健的功能。 另一種觀點認為，由于陶瓷纖維傳導率極低而輻射率高，因此遠紅外纖維可以將人體散發的熱量積蓄起來，再以遠紅外的形式放出，以增加織物的保暖性。除此之外，遠紅外紡織品還有抗菌消臭的功能，個別文獻還報道遠紅外織物有分解脂肪的效果。

3.2 使用遠紅外家用紡織品的注意事項

(1)不論何種遠紅外產品，都要接觸皮膚，效果才能充分發揮。

(2)含有丙綸、滌綸的遠紅外紡織品，不要曝曬和用熱水洗滌，以免變形、變質。

(3)如遇到極個別的出現過敏、肢體發麻、血壓升高等現象，可停止使用，一般不會對身體造成傷害。

4 家用紡織品納米整理技術

4.1 納米技術在紡織印染加工中的作用

物質顆粒尺寸進入納米級后，具有優良的表面效應、體積效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等，導致其在催化、光電、熱學、力學、電磁學等方面顯示出特殊的性能，在紡織、化工、電子學等諸多方面顯示出重要的價值。纖維科學界利用納米粒子的獨特性能，將其加入高分子纖維材料中，獲得了多功能纖維。這已成為紡織或化纖領域重要的研究方向之一，并且相繼開發一系列具有高性能多功能的新概念化學纖維，形成纖維行業獨樹一幟的高新產業體系[3]。

目前，納米材料的制備方法有三種: 固相法、液相法和氣相法。固相法是在干燥的球磨機內將粉末顆粒重復研磨，制得的顆粒粒徑較大約100 nm。液相法有沉淀法、噴霧法，水熱法、溶劑揮發分解法和溶膠—凝膠法等。溶解沉淀法制備的納米粒子粒徑較小，適于實驗室少量制備。氣相法有低壓氣體中蒸發法、濺射法等離子法，激光誘導化學氣相沉淀法等，主要適用于大量制備粒徑較小的納米微粒。

納米材料在紡織工業中目前主要用于生產功能性化纖原料和作為一種新的功能助劑從而開發相關的功能性產品或取代其他助劑。納米材料在功能性家用紡織品開發中的應用，主要集中在利用一些金屬及氧化物的納米級粒子所具有的特性，通過一定的方法加工到纖維中或處理到織物中，使紡織品具有特殊功能。目前加工方法有共混紡絲法、后整理法和接枝法三種。

4.2 納米紫外線屏蔽整理技術

多種物質對光線都具有屏蔽防護的作用，如Al2O3、ZnO、MgO、TiO2、SiO2、CaCO3、稀土等。當這些物質制成超細粉末，其微粒粒徑尺寸與光波波長相當或更小時，由于尺寸效應導致光吸收或反射顯著增強，又因其比表面積極大，表面能高，與高聚物共混時，很容易相互結合[4]。尤尼契克等大公司已經開發了一批具有抗紫外線輻射的纖維。研究表明，ZnO、TiO2等透明或白色的氧化物作為染整助劑時不影響紡織品的色彩效應[5]。

通常，超細納米顆粒有凝聚趨向，首先要將它制備成穩定的分散液是其應用技術上的難點。為了防止其凝聚對納米顆粒進行表面改性，最便捷的方法是使納米顆粒表面吸附一層表面活性劑，可制成水分散產品和含黏合劑的兩種產品。國外效果較好的產品有日本住友水泥公司開發的ZW涂層液和ZE涂層液兩種商品。

4.3 納米抗菌除臭整理技術

無機復合納米抗菌粉體廣泛應用于塑料、涂料、纖維等產品。其抗菌機理一是接觸反應，即抗菌制品中的銀離子與細菌接觸反應后，造成微生物固有成分破壞或產生功能障礙。當菌體失去活性時，銀離子又會從菌體游離出來，重復進行殺菌活動，因此其抗菌效果持久[4]。二是光催化反應，在光的作用下銀離子能起到催化活性中心的作用，激活水和空氣的氧，產生羥基自由基

(—OH)和活性氧離子(O2-)，活性氧離子具有很強的氧化能力，能在極短的時間內破壞細菌的增殖能力而使細胞死亡，從而達到抗菌的目的。

目前主要的方法是將ZnO和TiO2等無機納米級粉體加入到紡絲中制成具有抗菌除臭的功能性纖維，如已工業化生產的抗菌丙綸、抗菌滌綸，將粉體分散到一定的助劑中，借助黏合劑的作用加工到纖維表面。經ZnO納米材料處理的棉織物，對金黃葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌均有顯著抑制作用。另外就是利用氧化鋅以抗真菌，這種抗菌粉體在合成纖維中加入1%就具有良好的抗菌性。此外，納米材料還可以制成抗靜電、抗電磁輻射家用紡織品和遠紅外功能紡織品。

5 結 語

生態環保、舒適健康、回歸自然將成為二十一世紀人們對家用紡織品追求的時尚，綠色健康家用紡織品未來有著巨大的市場需求，加大新型綠色功能化紡織品的研究開發力度, 將是環保時代賦予科研人員的歷史使命。

[1] 王樹根，馬新安.特種功能紡織品的開發[M].北京：中國紡織出版社, 2003.

[2] 羅艷，李春燕，陳小立,等.香味微膠囊整理織物的游離甲醛和留香效果[J].上海紡織科技，2001(10):44-46.

[3] 楊棟梁.納米技術在染整生產中的應用探討[J].印染，2002(1): 37-40.

[4] 丁巧英，張幼珠.納米 TiO2與稀土復配物對真絲綢的防紫外和防黃變作用研究[J].印染助劑，2010，27(3): 8-10..

[5] Algaba I.，Riva A.In Vitro Measurement of the Ultrvaiolet protection Factor of Appare Textiles [J] .Coloration Technology，2002，185(2): 65-69.