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紡織品印染中的幾種新興納米技術

紡織品印染中的幾種新興納米技術

  • 浏覽次數:
  • 分類:行業新聞
  • 作者:
  • 來源:
  • 日期:2010-01-11 00:00

【概要描述】

紡織品印染中的幾種新興納米技術

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  • 分類:行業新聞
  • 作者:
  • 來源:
  • 日期:2010-01-11 00:00
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詳情

  自從我國入世後,紡織工業面臨著更加激烈的競爭和挑戰,傳統的紡織工業只有積極吸取不同領域、交叉學科的最新科技成就,才能進一步提升自身的持續發展能力,繼續爲國民經濟的增長作出更大貢獻,才能變"中國制造"爲"中國創造"。

  納米材料及納米技術在紡織印染工業中的應用就展示出良好的應用前景,目前主要用于開發功能性化纖原料、功能性紡織産品以及功能性助劑等,如納米抗菌滌綸長絲、短纖;抗紫外線和紅外線織物;抗菌除臭功能助劑、塗料等。本文就詳細介紹幾種納米材料或納米技術在紡織印染業的突破。

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  納米特種功能纖維技術

  由東華大學等單位承擔的“高聚物基納米特種功能纖維及制品”課題,經過3年的聯合攻關後,取得突破。

  課題研究了從成纖用功能納米粉體制備及其高穩定性和高分散性表面處理、高聚物基納米特種功能樹脂的制備、高聚物納米特種功能纖維及其制品的制備等納米複合纖維産業鏈上的一系列技術,攻克了納米功能分散相在成纖高聚物基體中納米尺度化及其均勻分散的難題,形成了熱塑性高聚物與無機納米功能顆粒,有效複合及其複合樹脂的高溫、高壓、高剪切細旦化纖維成形和聚丙烯基體中有機分散相的一維納米化形態結構控制關鍵技術,首次實現了功能性、舒適性與可紡性的有效統一。與微米技術相比,功能組分的加入量同比減少最高可達50%,紡絲組件的更換周期從1周延長至4周,大大提高了纖維制成率,降低了設備損耗及生産成本,節省了能源。

  目前已建成3000t/年功能性纳米复合树脂的加工生产线一条,建成了年产10000t/年功能性纤维加工能力的研发生产基地。课题研制的导湿功能PP纤维及其制品、抗菌功能PP和PET纤维等已在上海依福瑞实业有限公司和上海金霞化纤有限公司等企业成功实现产业化,新增产值3.25亿元,新增利税累计达7200多万元,带动了以功能纤维为核心的产业链中上下游相关企业的发展,产生了相当数量的就业岗位,对提升我国传统化纤工业技术水平和改善人民生活質量有推动作用。

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  納米生態染料

  納米生態染料是一种新型染料,粒径小于100nm,色牢度非常好,它符合Oeko-TexStan-dardl00的要求,研究人员已对纳米生态染料的概念、性质、技术创新以及应用作了专门的论述。染料染色有非常久远的历史,染料印染使纺织品五颜六色,光彩照人。但是染料印染仍存在着以下严重缺点:染色后的织物有大量浮色,必须水洗,由此产生大量废水;印染工艺长、设备多,设备投资大;能源消耗高、成本高、利润低;色牢度低,大部分产品达不到生态纺织品的要求。

  塗料印染解決了廢水問題,印染工序無廢水排放。但是塗料印染仍存在著兩個缺點:

  1.色牢度低,尤其是耐洗牢度、湿磨、干磨色牢度较差,产品質量很难达到出口要求;

  2.手感差,如果進行兩浴整理,手感可以改善,但是成本提高。“納米生態染料”可以解決塗料印染和染料印染所存在的上述問題。從而開創印染工藝新時代,納米生態染料尚未見文獻報道。納米含義是指該染料利用納米技術制造,其産品粒子的三維尺寸均小于100nm。而普通染料粒徑小于175μm。納米生態染料有黏合劑成分,因而色牢度非常好。其生態含義是指染料本身,印染過程及印染産品均符合生態要求。由于該染料的特殊納米結構,因而帶來一系列的優良性能:色牢度優良,生態性能、工藝性能良好,對各種纖維無選擇性,爲該産品應用提供了廣闊的市場,爲利用納米技術改造傳統的印染工業提供了有力的技術支持。

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  納米塗料墨水

  江南大學納米色素與數字噴墨印花研究開發中心房寬峻教授帶領組,經過數年攻關,成功研制出可用于辦公室數字噴墨打印、紡織品數字噴墨印花以及紡織品染色印花加工的納米塗料墨水,並投入批量生産。

  紡織品數字噴墨印花技術是集信息、計算機圖像處理和新材料等于一體的新型印花技術,是辦公室噴墨打印技術在紡織品領域的延伸。該技術離不開墨水,目前使用的染料墨水耐光牢度差,生産周期長,對環境有汙染,不具有通用性,嚴重阻礙了噴墨印花技術的推廣。江南大學自主研制的粒徑在50~150nm的黃、品紅、淺品紅、青、淺青和黑六色墨水,克服了染料墨水的上述不足,具有良好的打印性能,可以印制棉、蠶絲、滌綸以及各種多組分纖維織物,且印制的織物圖案色澤鮮豔、牢度優良,織物手感柔軟。

  納米塗料墨水还可以应用于纺织印染染色和印花加工,与传统方法相比,同样颜色染料用量减少且手感柔软,可大大降低企业成本,提高产品竞争力。

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  納米塗料特種印花

  塗料印染工藝因具有工藝簡單、仿色准確、無需水洗等特點,在國外印染加工中得到廣泛的應用,所占比重超過50%以上。

  納米塗料特種印花,就是在涂料色浆中添加0.3%纳米级硅基氧化物,可以改善原来色浆性能,获得良好效果,其中包括色浆具有良好的触变性和良好的透网性,增加了墨膜的强度、弹性、耐磨性和耐水性,从而提高了各项色牢度,并且改善了印制花纹的清晰度和透明度。

  這種納米級的矽基氧化物,加入量少而性能改善很大,爲塗料印花發展起到很大的作用,目前國內外還在進一步摸索中。

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  結語

  納米技術還存在一系列的問題,如納米材料的制備手段還不成熟,可能存在安全隱患等。如負載在織物上的TiO2需200℃以上高溫焙烘才可轉變爲催化活性較高的銳鐵礦晶型,而高溫會大大降低紡織品的物理機械性能。香港理工大學和東華大學已對此展開了研究,並于低溫(100℃左右)下在棉織物上成功制備了銳鐵礦型納米TiO2。此外,負載在紡織品上的納米ZnO和TiO2經紫外光照射後,在分解汙物、殺滅細菌的同時也會降解纖維,導致織物強度等物理機械性能劣化。國外有研究者用一層惰性多孔質膜覆蓋光觸媒或利用無機材料對織物進行隔層預處理等。

  無論國際還是國內,納米技術的應用和生物安全性研究都剛剛開始,它既是國際科學前沿,也是與人類健康和生活密切相關的重要社會問題,充滿了科學創新的機遇。

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