看紡織印染中應用納米材料和納米技術

紡織印染中應用納米材料和納米技術時，除了要解決納米材料的制備技術之外，重要的是要解決好納米材料的應用技術，其中關鍵問題是使納米粒子和紡織印染材料的基本成分（即聚合物材料）之間處于適當的結合狀態。印染中，納米粒子在聚合物基體中的分散和納米粒子在聚合物表面的結合是主要的應用技術問題。

　　制備聚合物/無機納米復合材料的直接分散法，適用于各種形態的納米粒子。印染中納米粒子的使用一般采用直接分散法。但是由于納米粒子存在很大的界面自由能，粒子極易自發團聚，利用常規的共混方法不能消除無機納米粒子與聚合物基體之間的高界面能差。因此，要將無機納米粒子直接分散于有機基質中制備聚合物納米復合材料，必須通過必要的化學預分散和物理機械分散打開納米粒子團聚體，將其均勻分散到聚合物基體材料中并與基體材料有良好的親和性。直接分散法可通過以下途徑完成分散和復合過程：

　　高分子溶液（或乳液）共混：首先將聚合物基體溶解于適當的溶劑中制成溶液（或乳液），然后加入無機納米粒子，利用超聲波分散或其他方法將納米粒子均勻分散在溶液（或乳液）中。有人將環氧樹脂溶于丙酮后加入經偶聯劑處理過的納米TiO2，攪拌均勻，再加入40wt%的聚酰胺后固化制得了環氧樹脂/TiO2納米復合材料。還有人將納米SiO2粒子用硅烷偶聯劑處理后，改性不飽和聚酯。

　　熔融共混：將納米無機粒子與聚合物基體在密煉機、雙螺桿等混煉機械上熔融共混。如將PMMA和納米SiO2粒子熔融共混后，雙螺桿造粒制得納米復合材料。又如利用偶聯劑超聲作用下處理納米載銀無機抗菌劑粒子，分散制得PP/抗菌劑、PET/抗菌劑、PA/抗菌劑等復合樹脂，然后經熔融紡絲工藝加工成抗菌纖維。研究表明，將經過表面處理的納米抗菌劑粒子通過雙螺桿擠出機熔融混煉，在聚合物中可以達到納米尺度分散，獲得了具有良好綜合性能的納米抗菌纖維，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抗菌率達到95%以上（美國AATCC－100標準）。

　　機械共混：將偶聯劑稀釋后與碳納米管混合，再與超高分子量聚乙烯（UHMWPE）混合放入三頭研磨機中研磨兩小時以上。將研磨混合物放入模具，熱壓，制得功能型納米復合材料。

　　聚合法：利用納米SiO2粒子填充（Poly（HEMA））制備了納米復合材料。納米SiO2粒子首先被羥乙基甲基丙烯酸（HEMA）功能化，然后與HEMA單體在懸浮體系中聚合。還有利用SiO2膠體表面帶酸性，加入堿性單體4－乙烯基吡咯進行自由基聚合制得包覆型納米復合材料。