无机紫外线屏蔽物比有机紫外线屏蔽物更受欢迎,因为当暴露在高温紫外线环境中时,无机紫外线屏蔽物无毒并且化学性质稳定。它通常由一些半导体氧化物组成,象TiO2、ZnO、SiO2、AL2O3等。在这其中,TiO2、ZnO又是最常见的。实验发现,纳米粒子大小的TiO2、ZnO比传统尺寸大小的TiO2、ZnO在吸收和粉粹紫外线方面更有效。这是因为在单位尺寸和体积下,纳米粒子有着更大表面积,所以在屏蔽或者说阻断紫外线方面格外有效。不仅可以达到防晒效果,改良后的TiO2遇到光线还可以产生一种催化反应,就是作用于空气中的氧气和水,阻止细菌落到衣物上。除TiO2粒子以外,10~50微米长的ZnO粒子也经常被应用到棉织物上起到防晒效果。通过对阻断紫外线效果的研究,经ZnO粒子处理过的织物有着绝佳的抗紫外线效果。
无机纳米材料和有机纳米材料相比有很多优势。它不易褪色,化学性质相对稳定,在高温或者酸性的整理过程中,它可以和容易起化学反应的香脂一起应用。现在市场上有一种“Z-Cote”,这是一种特殊的ZnO,可以用在防晒霜中避免晒伤。在织物整理过程中加入透明的纳米粒子Z-Cote和丙烯酸脂,能够对皮肤起到很好的保护作用。近几年,由于过度暴露在阳光里导致皮肤癌高发已经引起人们关注,因此有效的紫外线吸收剂和相关科技得到很
大发展并且广泛应用。经过这种处理还可以使染过的布不易退色。纳米粒子还可以象筛子一样去除有害的UV-A和UV-B射线。纳米粒子大小的银、钛和锌的氧化物具有自清洁和抗菌的特点。金属离子或者金属复合物有一定的消毒作用。空气或者水中的部分氧,在金属离子的催化作用下变成活性氧,可以去除有机物质,从而达到消毒的作用。纳米粒子大小的催化剂有着更强的效果。
纳米TiO2覆盖在衣物表面,当暴露在阳光下,它就能自行去掉灰尘或者细菌,使衣物有自清洁功能。覆盖有纳米TiO2的织物象莲花叶子一样具有表面疏水性,所以又称作“莲花效应”。
在纳米技术的帮助下,自清洁织物表面上有许多极小的、防水的粗糙的粒子表面,灰尘很难在上面立足,也就很容易被水清洗掉。还有一个光感应层效应,在光照下,覆盖有一层纳米TiO2的织物可自行去掉有酸味的有机分子。
纳米技术还可以大大提高织物的防水功能。用碳氢化合物这种材料,制成纳米丝,粗细只有普通棉纤维的1/1000。它们被加到织物的表面上,起到一种类似桃子绒毛的作用。纳米丝之间的距离比一滴水要小,但是比水分子要大。所以水只能在纳米丝的上面,也就是在织物的表面。但是,如果施加压力的话,液体还是能穿过织物表面的。瑞士的“Schoeller Textile AG”公司发明并且市场化推广了适用于织物防水整理的“莲花效应”技术,并且申请了专利。在整理过的织物表面上分布的纳米粒子使织物具有超强的疏水疏油性,从而具有自清
洁的特点。TiO2是一种光催化剂。当光照足够强烈时,电子摆脱了化合价的束缚,它就变成了导体。负离子和正离子就会游离到表面,分别与空气中的氧气和水形成阴性O2和OH离子,它们都是不稳定的负离子,因此当有机物落到衣物表面时,会很快与它们发生化学反应,形成二氧化碳CO2和水H2O。
4免打理织物整理
这项技术将带给我们一种完全免打理的织物,可以防皱、防缩、防水、防尘,主要应用于纤维素织物,像棉布和亚麻布。这是下一代整理技术,比目前的防皱、防缩整理技术又前进了一大步。
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