纳米材料在纺织领域的应用ppt课件.ppt

纳米材料在染整加工中的应用及其原理,1,目录,1、前言2、防紫外线功能3、抗菌防臭功能4、抗静电功能5、纳米科技前景的展望,2,纳米1nm=10-9m,3,1-1纳米材料有关的性质,纳米材料？纳米材料是指在任一维上尺寸小于100nm的材料，是尺寸介于1100之间的固体材料。纳米技术？在纳米尺寸上对物质和材料进行研究处理的技术称为纳米技术。纳米技术本质上是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。,4,纳米科技？,创造和制备优异性能的纳米材料设计、制备各种纳米器件和装置探测分析纳米区域的性质和现象,5,1、体积效应（小尺寸效应）,2、表面效应,3、量子尺寸效应,4、宏观量子隧道效应,纳米材料的四大效应,6,纳米材料具有的基本效应决定了其特性,1、力学性能2、光学性能3、热学性能4、磁学性能5、催化性能6、生物活性等性能,7,1-2纳米材料的发展历史,新兴的纳米材料科学,始于20世纪60年代,最早由1959年诺贝尔物理奖获得者费曼提出“操纵”原子的构思,以制备纳米材料。自1982年窥测纳米材料的工具扫描隧道显微镜发明后,诞生了“纳米学”。从此,纳米技术的迅速发展对世界产生了强烈的冲击,引起了科学界、企业界乃至各国政府的高度重视,形成了纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学及纳米医药学等新兴学科。,8,1990年7月,在美国巴尔基摩召开的第一届国际纳米科学技术大会,正式确认了纳米材料是材料科学的一个新分支,在科学上填补了人们认识物质结构与性能关系的空白,在应用上为人们创造新材料开辟了一个新天地。1999年,纳米技术开始逐步走向工业化生产。,9,1-3国内外纳米材料及纳米技术的发展现状,美国日本德国中国,10,1-4纳米科技在不同行业中的应用,1材料和制备2微电子和计算机技术3环境和能源4医学与健康5生物技术6航天和航空7国家安全,11,分子计算,碳纳米管储氢,12,机器苍蝇,麻雀卫星,间谍草,13,1-5纳米材料在纺织领域的应用,纳米技术在纺织领域中主要有三大应用途径（1）多种纤维添加（2）多种粉体复配（3）多种功能复合,14,纳米材料及纳米技术在纺织印染工业中的应用就展示出良好的应用前景，目前主要用于开发功能性化纤料、功能性纺织产品以及功能性助剂等，如纳米抗菌涤纶长丝、短纤；抗紫外线和红外线织物；抗菌除臭功能助剂、涂料等。,15,应用领域,抗菌，防臭功能,红外线功能,防电磁辐射,抗静电功能,防紫外线,拒水拒油,16,纳米材料防紫外线功能在染整中的应用,17,前言,紫外线通常是指波长为100400m的电磁波。研究表明，适当的紫外线照射对人体是有益的，它能促进维生素D的合成和抑制病毒。但过量的紫外线照射对人体十分有害。它会造成皮肤红斑或晒斑、色素沉着、皮肤老化甚至导致皮肤癌。J。因此，对紫外线辐射的防护已日益为人们所关注。利用防紫外线织物对人体进行保护，是抵御紫外线侵害的重要手段之一。,18,防紫外线织物的生产途径主要有两种：,(1)在聚合或纺丝时，加入紫外线屏蔽剂制成抗紫外纤维，然后经纺纱、织造等加工。生产出防紫外线织物。该方法的优点是对产品风格影响较小，但只适用于合成纤维。(2)用紫外线屏蔽剂对织物进行浸轧或涂层，达到防护效果。该方法简单易行，但产品存在耐洗牢度差、织物风格、手感等会受到一定影响。,19,按整理方法和所用试剂分类,化学方法：1、有机类紫外线屏蔽剂有机类紫外线屏蔽剂，也称紫外线吸收剂，主要是吸收紫外线并进行能量转换，将紫外线变成低能量的热能或波长较短的电磁波，从而达到防紫外线辐射的目的2、无机类紫外线屏蔽剂无机类紫外线屏蔽剂，也称紫外线反射剂，主要通过对入射紫外线反射或折射，而达到防紫外线辐射的目的。物理整理：1、单纤维形态2、织物结构3、织物表面形态,20,纳米材料防紫外线在织物染整上的应用,原理：纳米粒子的粒径（10纳米100纳米）小于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。纳米颗粒拥有纳米粒子特有的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应M德国科技部预计到2010年,纳米技术市场将达到14400亿美元。有专家预言,不出10年,纳米技术市场容量将达到115万亿美元,将引来一次新的产业革命,继而直接影响到人们的衣、食、住、行等各个领域。,54,我国明确提出将发展纳米科技作为“十五”期间科技进步的一项重要任务。2001年初,国家还成立了纳米科技指导协调委员会。同年7月,国务院批准了“国家纳米科技发展纲要”。据不完全统计,截止到2001年5月底,我国已有323家纳米企业,并形成了以北京、上海、深圳为中心的三大纳米材料及纳米技术产业带,在取得的成果中,部分已接近产业化前期水平。,55,一、纳米材料或纳米技术在纺织印染的应用方向,主要开发各种轻质、结实、耐磨、耐用、防水、可变色、吸收热量、温敏、可嵌入多功能的微米/纳米级感应器的纺织品。,56,1、纳米改性服装面料（化学）含纳米颗粒的服装面料防紫外线面料防辐射面料（电磁波）保健面料（远红外）蓄热保温面料抗静电面料隐身面料防老化面料免洗面料,57,2、纳米改性面料（物理）仿真丝面料仿桃皮绒面料仿麂皮及人造革防水透气面料高保温面料高吸湿面料低阻力面料（流体）,58,3、纳米涂料特种印花涂料印染工艺因具有工艺简单、仿色准确、无需水洗等特点，改善原来色浆性能，获得良好效果。,59,4.其他应用方向：(1)用于医护人员的抗SARS面具;(2)用于汽车纺织品中的吸音纤维;(3)用作生物活性培养基,纺织品纳米感应器和微电极的纳米表面;(4)与碳纳米管结合生产高性能聚乙烯纤维;(5)与电子、化学、物理加工相结合,生产智能纺织品。,60,二、纳米材料及纳米技术在纺织印染工业中的不足,虽然我国纳米材料及纳米技术在纺织印染工业中的应用取得了长足的进步,但纳米纺织品安全卫生性能仍然是纳米科技工作研究的重点。加强纳米纺织品的相关基础研究工作,如纳米助剂对纺织品进行整理时,纳米粒子在纺织品上的附着率及其附着方式等,目前均尚无有效的表征和测定方法。,61,结语,纳米材料和纳米技术既是国际科学