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上海纺织研发公共服务平台网刊总第27期2010年1月25日出版平台动态‹平台邀请王伟君讲师做专利讲座……………………….…………………….1本期关注目前，商家和媒体对纳米纺织品的开发和报道可谓是一浪高过一浪，这当然为我们纺织领域充分利用纳米技术，开发纺织用纳米材料营造了良好的氛围，以利于更多的功能性、智能化的新型纺织品面世。纳米材料作为一种新型的材料，正在各个领域得到广泛的应用，在纺织领域，同样有着广阔的应用前景。通过开发高附加值，多功能的纺织产品，将全面提升我国纺织工业的竞争能力。本期主要从宏观面上介绍纳米技术在各个纺织领域的应用发展。‹纳米材料在纺织品多功能后整理上的应用……………………………………1‹纺织品印染中的几种新兴纳米技术…………………….…………………4‹纳米技术在非织造布(无纺布)中的应用………………………………………5‹纳米技术在远红外整理上的应用……………………….…………………6‹全球纳米技术在纺织品上的应用利益分析…………………….…………7‹科技瞭望台‹纺织废料的回收与利用……………….………………………………………9‹中丽制机两项新技术解决纺丝难题..…………..……...……..……….…………..…10‹德国开发多功能纺粘法非织造物桌布……………………....….…………10‹杜邦公司开发出新的性能提升的Kevlar变体纤维…………………………10‹艾施麦耳PVA上浆产品问世.……………………..…………………………10‹LookChina采用回用天然纤维制成隔音毯……….…………………………11‹美国Thorlo推出全新回收PET材料滑雪袜……….…………………………11行业风向标‹2010：带着“三项目标”起航……………….……………….………………11‹工信部扩大消费需求2010纺织服装下乡有望启动………………………12‹中国本土服装品牌正在崛起…………….……………..……………………13标准动态‹八项纺机产品标准4月1日正式实施….……………..……………………14‹10项服装新国标开始实施….………………………….……………………14‹国际环保纺织协会宣布2010年测试标准….………….……………………15‹2010年开始实施的纺织服装标准….………………….……………………152010年1月总第27期平台动态：平台邀请王伟君讲师做专利讲座2010年1月7日下午，我平台十分荣幸地邀请到中国首届专利工程师、上海市十大优秀专利工作者、上海大学知识产权学院兼职讲师王伟君来到平台多功能厅，为大家做了一堂以企业专利申请、专利保护案例、专利战略这三方面内容为核心的专题讲座。在授课的过程中，王伟君讲师由浅入深地介绍了专利的专有性、地域性和时间性三个特征、举例说明专利分为发明、实用新型和外观设计这三种类型、申请专利要具备的新颖性、创造性和实用性这三性。此外，他还别出心裁地拿诗文诸如“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”来比喻枯燥复杂的专利战略，既形象又生动，让在场的非专利从事人员也能够领悟其精髓。作为东纺大讲堂邀请的老师，王伟君讲师诙谐幽默的讲课风格广受好评，他所做的讲座虽然都是专业性的，但他非常巧妙地运用一个个鲜活的例子为大家讲解，力求让每个参与的人都能够听得懂，也因此受到了大家的欢迎。此次讲座的参与者不仅有我们平台和其他情报所部门的同事们，也吸引了不少毛麻所的同仁。本期关注：纳米材料在纺织品多功能后整理上的应用一、纳米材料的特性纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级(10~9m)的超细材料，纳米微粒是由数目较少的原子和分子组成的原子群或分子群，其占很大比例的表面原子是既无长程序又无短程序的非晶层。纳米微粒的这种特殊结构导致了纳米材料的奇异性质，如体积效应、表面和界面效应、宏观隧道效应等，并产生如不饱和性、很高的反应活性以及新的光学及电学性能。体积效应——指当颗粒尺寸变小时所引起的宏观物理性能的变化。研究表明，当超细粒子的尺寸与光波的波长，传导电子的德布罗意波长及透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，周期性的边界条件将被破坏，粒子的声、光、电磁、热、力学等性质都呈现新的特性。表面和界面效应——即纳米微粒随着颗粒尺寸减小，粒子表面原子数和总原子数的比例大幅增加，粒子的表面能和表面张力也随之提高，从而引起纳米材料的性质变化。宏观隧道效应——在低温下仍保持超顺磁性。二、纳米材料在纺织品多功能后整理上的应用1.抗紫外线、抗可见光功能的纺织品订阅网刊请发信至：[e-mail]12010年1月总第27期太阳光中能穿透大气层到达地面的紫外线占太阳光总能量的6%左右。其波长范围从200～406nm，大致可分为三个波段(表1)。UVC大部分被臭氧层吸收，危害人体健康的主要是UVA和UVB。紫外线照射能使细胞DNA链中相邻的嘧啶形成二聚体，主要是胸腺嘧啶二聚体（图1），使DNA的复制和转录功能受到阻碍，使细胞DNA受到损伤，引起生物突变。多种纳米氧化物如TiO2，ZnO，SiO2，Al2O3等对UVA和UVB有良好的屏蔽作用，除了反射和散射外，还有吸收作用。基本原理是纳米金属氧化物电子被激发，发生跃迁。TiO2的禁带宽度在3.2eV，可吸收波长为388ｎｍ的紫外线，ZnO的禁带宽度为4.5eV，可吸收280～320nm的紫外线。纳米颗粒减小，发生蓝移，吸收带移向短波方向。只有当微粒的任一维尺寸达到100nm以下时，才具有纳米微粒的特异性能。采用纳米材料生产的功能织物，抗紫外线(λ=190～400nm)能力达99.8%以上，抗可见光(λ=400～800nm)能力达99.0%以上。纳米金属氧化物具有用量少，性能稳定，屏蔽效率高等优点。厦门华普高科技产业公司将纳米陶瓷粉体植入纤维中，生产的织物紫外线屏蔽率达97%以上。用0.75g/LTiO2的整理液处理织物，白布用10%光敏染料可溶性还原桃红IR染色后，将试样与未整理分别覆盖后，曝光8分钟，通过发色情况测定织物的抗紫外和抗可见光效果，结果(表2)。整理后织物有明显的屏蔽紫外线和可见光效果。纳米材料表面极丰富的残键使其具有超强的表面活性，对色素粒子具有超强的吸附保护作用，将大大降低因紫外线照射而造成的色素衰减，能大大提高染色织物的日晒牢度。2.抗菌整理的纺织品生产具有抗菌效果的纺织品是功能性纺织品的发展方向，尤其是在非典型肺炎流行之际。具有抗菌效果的纺织品可制成各种防护用品和口罩、防护服等。通常说的抗菌，包括抑菌、杀菌以及消除细菌分泌的毒素等。具有抗菌效果的抗菌剂，包括接触性抗菌剂和光催化抗菌剂。○接触性抗菌剂接触性抗菌剂包括元素、元素的离子及其官能团，如Ag，Cu，S，Ag+，AsO+2等。常用的抗菌剂是Ag，Zn及其化合物，如用纳米银制造长效广谱的抗菌织物。机理如下：Ag+易于带阴电的细菌体内酶蛋白上的硫基结合，使一些细菌赖以生存的酶丧失活性，使细菌死亡。当菌体被杀灭后，Ag+又游离出来，进行新一轮杀灭。但含银的抗菌织物穿着、使用一定时间后，有时会呈现灰黑色，所以含银的抗菌剂需进行相应的处理。经过细微化的银材料达到纳米级，利用它的表面效应和小尺寸效应，表现出特异的性质，具有抗菌性强、长效、广谱。对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和芽孢等致病菌种都有明显的抑菌功能。○光催化抗菌剂纳米TiO2，纳米ZnO等属于光催化抗菌剂，它们在水分和空气存在的体系中，在阳光等订阅网刊请发信至：[e-mail]22010年1月总第27期可见光及紫外线照射下，会自行分解出自由电子ｅ-同时留下带正电的空穴ｈ+。生成的自由基·Ｏ2-，·ＯＨ都有很强的化学活性，能和细菌、细菌残骸及细菌分泌的毒素反应，并加以清除。将含有经化学修饰的纳米材料整理剂处理织物，用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作抑菌实验（表3）。从表3看出，当整理液中纳米粉体的浓度达0.50%以上时，整理织物具有良好的抑菌效果。用金黄色葡萄球菌试验，也得到类似的结果。3.抗红外线的纺织品在太阳光谱中，300～2000nm波长范围内的光能占太阳光总能量的95%。在纳米材料对紫外线屏蔽的基础上，将屏蔽的波长扩展到2000～5000nm，就能同时具有抗可见光和抗红外线功能。可减少人体因红外辐射而引起的升温，可生产一些凉爽型的夏季服装、帐篷及野外工作服等。据报道，王靖和刘艾平等人研制的抗紫外、抗红外线涤纶织物，织物两面的温差达1.5～2.9℃。4.具有红外吸收和发射远红外线的纺织品纳米Al2O3，纳米TiO2，纳米SiO2，纳米Fe2O3等对红外线有吸收功能，能吸收人体释放的红外线(波长在4～16μｍ)，可生产夜间作战服，避免被敌方红外夜视仪探测。由于这类织物对人体红外线有很强的吸收作用，同时能辐射远红外线，具有保暖和保健功能。据专利报道，以纳米级的天然硅酸盐矿物为基本原料，再混合纳米TiO2，纳米ZnO，纳米Fe2O3等，经测试用该技术处理的织物，远红外线发射率达85%以上，人体吸收远红外线后能活化细胞组织中的水分子，改善循环，增强机体免疫力等。三、应用方法1.溶液共混和熔体共混方法1996年，日本首先研究开发此类防紫外线纤维和织物面料。日本仓敷公司将纳米ZnO粒子加入异形截面的聚酯纤维中，由此形成的合纤既具有抗毒、杀毒、除臭的奇异功能，同时还具有屏蔽紫外线的作用，紫外线屏蔽率达90%。共混纺丝可在聚合时加入功能性纳米材料，也可在纺丝熔体中加入。因为纳米粉体能均匀分布在纤维上，纤维的功能稳定、持久、耐洗性良好。但由于纳米粉体在聚合物熔体中团聚严重，常堵塞喷丝头，影响纺丝工序进行。在后纺工序出现断头，容易磨损织机。2.采用涂层方法选用合适的粘合剂，把纳米粉体均匀涂覆在织物表面，此法工艺简单，能达到一定功能指标，如1999年德国研究人员通过把纳米CuS粒子涂覆在织物表面生产抗菌面料。但纳米粒子和纺织品的纤维之间不是化合键结合，因而耐洗牢度低，功能不持久，织物手感较差。3.表面改性和接枝技术为了解决纳米微粒的团聚问题和提高整理织物的耐久性，采用等离子处理、微乳状液聚合等方法，将一些单体或低聚物在纳米微粒周围聚合，形成一个网状的外壳。在外壳中含有或通过接枝等方法引入能和纤维形成化学共价键的功能基团。将纳米TiO2，纳米ZnO进行表面化学改性，通过合适的交链剂或粘合剂，经过常规的后整理工艺加工，得到具有抗紫外、抗菌等功能的纺织品，手感良好，并具有良好的耐洗性。将试样洗涤10次后与未洗涤的试样作了抗紫外线效果对比（表4）。从表4中看到，经过10次洗涤的试样仍具有良好的抗紫外线效果。订阅网刊请发信至：[e-mail]32010年1月总第27期纺织品印染中的几种新兴纳米技术纳米材料及纳米技术在纺织印染工业中展示出良好的应用前景，目前主要用于开发功能性化纤原料、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。纳米特种功能纤维技术由东华大学等单位承担的“高聚物基纳米特种功能纤维及制品”课题，经过3年的联合攻关后，取得突破。课题研究了从成纤用功能纳米粉体制备及其高稳定性和高分散性表面处理、高聚物基纳米特种功能树脂的制备、高聚物纳米特种功能纤维及其制品的制备等纳米复合纤维产业链上的一系列技术，攻克了纳米功能分散相在成纤高聚物基体中纳米尺度化及其均匀分散的难题，形成了热塑性高聚物与无机纳米功能颗粒，有效复合及其复合树脂的高温、高压、高剪切细旦化纤维成形和聚丙烯基体中有机分散相的一维纳米化形态结构控制关键技术，首次实现了功能性、舒适性与可纺性的有效统一。与微米技术相比，功能组分的加入量同比减少昀高可达50%，纺丝组件的更换周期从1周延长至4周，大大提高了纤维制成率，降低了设备损耗及生产成本，节省了能源。目前已建成一条3000t/年功能性纳米复合树脂的加工生产线和一个年产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