研究和评估:纳米技术在纺织品

文摘

纳米技术,按照国家纳米技术计划(NNI),特点是结构的使用不少于一个纳米大小的测量发展的材料、工具或框架与小说或本质上由于其纳米增强属性。应用程序包含强大的国家、bio -物质和评估进展,聚焦“自上而下”和“基地”到纳米级。纳米技术的想法但是不新,由他在1974年收到了他在创新基本测量和弹性特征。因此纳米技术是一个进步的加工精度,没有任何区别与传统领域的科学或设计除了大小。今天纳米技术包括四个值得注意的领域:纳米电子学、纳米材料、材料原子纳米技术和nanoscale-determination显微镜增强材料由纳米技术应用程序准备结束一万亿美元的产业在接下来的十年中,与巨大的机械、金融和生态潜力。利用纳米材料升级的有用执行防御口罩被描述。

关键字

Nanotechnololgy、纺织品、Nanofinishing E -纺织品、纳米复合材料

介绍

纺织品要美化服装;明智的,你会穿上。未来的纳米技术在最近的进展材料在织物行业是巨大的。一方面,目前功能还可以利用纳米技术提升,另一方面,它会使可行的纺织品的制造完全新的住宅或独家功能的融合在一个纺织材料(1- - - - - -3]。

“纳米纺织品”也可能是由风格的方法(4]。最重要的变化是,纳米粒子的合成是否内置成纤维或纺织品,应用外涂层,或交付给纳米纤维或涂料(5- - - - - -10]。制造信息说,然而,纳米材料和使用的部分都是很好的,因为“生命周期”的“nano-handled”纺织出售消费者基本上是不可用(11- - - - - -16]。礼物文件结果澄清nano-fabric制造策略和软件领域,并提供了一个总结关于潜在结果对大气和健康(17]。

生产流程为纳米纺织纤维和纺织品表面的模式

在规则有很大的不同需要,制造系统是否涉及纳米粒子的使用或利用纳米结构(nanometer-skinny纤维、纳米多孔纤维)没有人造纳米颗粒(18,19]。纳米颗粒可以分散到人造材料(聚合物)和从随后的纳米复合纤维可纺面料,具有纳米级的更大的直径。纳米-瘦纤维也可以不过是人工制成的织物或纤维素合成纳米颗粒。在这种情况下,这个术语nanofibre用于咨询小直径的纤维20.- - - - - -27]。

第一代Nano-Enhanced纺织品从纳米加工中获益

纳米颗粒涂到皮肤的纺织品和服装,这是一个技术建设的高能表面特性,如UV-blockading,抗菌,防静电,阻燃,水和油的,抗皱,自洁式住宅28- - - - - -30.]。

同时通过纳米银抗菌施加影响住宅,紫外线屏蔽,自我和阻燃房屋通过nano-steel氧化物涂层的31日]。氧化锌纳米颗粒在聚合物矩阵像可溶性淀粉是优秀范例现实的纳米结构与人才功能相当于UV-safety能力在纺织品和防晒霜,和科学纺织品抗菌整理和内部穿32- - - - - -37]。

纺织技术与电子

聚合物的导电性和字母调用创建的纺织品许可证的传感器和执行器。

活力来源适合e-textiles涵盖了轻质材料碳纳米管超级电容器电极;柔性石墨烯和PPy-centered超级电容器;摩擦电王中林教授;弹性纤维,条纹电池;柔性PPy-established超级电容器为活力开关(38- - - - - -42]。E-textiles将打开一个全新的现实的装束。oled的纤维类型可能导致创新的应用程序通过集成光学和光电仪器到布(43]。结合纳米电子仪器,我们将在未来看到柔韧的光学传感器和显示嵌入衬衫和其他衣服。你会穿上下一代精明的细胞或iPad上袖子包括活力的太阳能电池板(44- - - - - -47]。

光子技术纺织品

光子材料和装置一起电影,nanoadditives或光纤已经开发制造的纺织品和服装。直到现在不培养性能最有效的增加也赋予衣服进一步功能(48。49]。可能最不寻常的和常见的光学软件应用科学在面料或服装可能是协调控制颜色的强度,外表和轻型模式(50]。

传感和药物释放在纺织品

Lab-on-fiber科学将允许微妙的努力,自我维持的多功能传感和驱动系统都集成在男人或女人光学纤维。这样的实验室集成到一个单一的光纤,交换技术和混合感觉的信息,可以提供强大的汽车检测方面的功能一样好新的光子和光电技术(51- - - - - -55]。

电浆光纤传感器原理

电浆光纤传感器,存在一个有损的表面等离子体模式,传播与钢/电介质的界面,这可能是兴奋的共振光纤core-guided模式通过隐失波耦合之间的相位匹配状态2模式时相信以独特的频率。这种电浆模式的存在证明了自己是一个光谱浸在纤维透射谱,其光谱相位匹配频率附近可以。版本在一个分析物的折射率是毗邻的金属层可能大幅改变相位匹配情况,因此取代光纤传输谱的谱下降(56]。

应用领域的纳米粒子

“智能衣服”衣服,织物建筑本身执行数字或电动功能。不管所有的保证,然而,他们似乎不商业。情况设想需要数字组件已经在纳米技术完全融合的方法降低了织物的织物材料导致和non-fabric配件不能和国际区分粒子“不能明显的或感觉。在奖励初始试验仍然关注电子仪器、传感器、插图来监控身体服务,融入了纺织品利用传统服装技术(例如口袋)(57- - - - - -63年]。

另外研究人员正在调查布材料构成的纳米纤维可以作为一个过滤器的病原体(微生物、病毒),有毒气体、有毒或有害的资源内的空气(64年]。科学的员工,壁炉战斗人员,紧急服务可能优势从防护服创建与这些物质。独特的纳米纤维可以吸收大量的水分,因此布物质也被研究用于农业:与杀虫剂浸泡,他们将种植的种子,腐烂的植被间隔甚至施肥(底部65年- - - - - -70年]。未来愿景包括纺织传感器不常进实现病原体通过没有麻烦擦拭表面(如食物或手术器械),但记录和提醒消费者,最有可能的帮助下改变颜色(71年,72年]。

纳米颗粒的影响

纳米颗粒对健康的影响

这似乎是新兴的创建方法特定期间纳米颗粒接触可能对健康产生意想不到的影响。不过目前有一些距离太少知识从实验室和动物能够习惯一个全面评估危险比较10。漫长而僵硬的问在特殊目前视为危险,主要是影响这些担心在他们的生产和从宣传(必须有正确的安全73年- - - - - -77年]。纳米粒子,编织成纺织品的程度可能是也可能不是对购买者的健康有害但未知。

纳米银已经用于抗菌商品住宅在广泛的各种各样的客户,因此另外纺织品。一些可疑的产品价格与可能冲突的负面影响健康(78年- - - - - -83年]。一方面,纳米银粒子的材料用于生产纺织品无臭,但结果平均皮肤植被不再被验证(84年- - - - - -86年]。另一方面,纳米银可用于服装用于神经性皮炎患者免受感染金黄色葡萄球菌,一种细菌,加剧了神经性皮炎的迹象。临床研究已经不再测试和特定的积极成果的纺织品与纳米银在神经性皮炎的情况下(87年- - - - - -90年]。

环境影响的纳米粒子

没有证据表明在纳米颗粒排放的纺织品,无法评估其对环境的影响。最有可能的纳米颗粒在洗涤时释放进入大气的形式浪费水。在这种情况下,它主要是纳米银的抗菌住宅使其风险由于银离子毒性对水生和微生物。纳米粒子用于生物净化废水的污水植被(91年- - - - - -94年]。最初的评论证实纳雷竞技苹果下载米银粒子的真相将在不同的数量和形式释放纺织品。一项研究调查了部分和银(纳米级或更大)的形式被释放9独特的材料,在洗衣机洗。发布的百分比银字符产品之间差异很大(1。三至35%),取决于生产过程。纺织品的银嵌入纤维释放很少或没有银(95年- - - - - -97年]。银曾经在大多数情况下释放物质洗的洗计算设备在> 450纳米粒子大小,而作者解释为机械的意义影响的标志(98年]。

纳米二氧化钛被用作可用于制造nano-textiles,被认为是危险的,因为它的功能环境影响公共卫生99年]。当水和紫外线宣传存在纳米二氧化钛被用作产生氧自由基,可以为水生毒性以及微生物。这将伤害的生态稳定性的水(One hundred.]。然而,仍然有毒性的机制上没有调查或对普通的生态系统的影响。

结论

如前所述,纳米技术克服了使用传统方法的局限性,传授纺织材料的附加属性。在未来几年内,将建立纳米技术在纺织工业的各个方面,也对环境和健康的影响。

引用

1. 科尔m .婴儿纳米技术产业正在寻找大的机会。Int。纤维j . 2004; 19:12-15。
2. 帕特尔黑洞,将DP。纳米粒子及其用于纺织品。印度的文本。j . 2007; 118:23-31。
3. Rodie简森-巴顿。本月质量织物:像水滚了鸭子。纺织世界。2001;起誓。
4. XinJH,等。一种新的防紫外线治疗方法棉面料,纺织研究杂志。2004;74:97 - 100。
5. YeoSy, et al。制备的纳米复合材料纤维永久性抗菌效果,材料科学学报,2003;38:2143 - 2147。
6. 德雷伯d很少,世界体育Activewear.2003; 19:16-17。
7. Kathiervelu党卫军。纳米技术在纤维整理中的应用,合成纤维,2003;32:20-22。
8. 张军等al.Hydrophobic棉布nanoparticulate等离子体薄膜涂层,应用聚合物科学杂志,2003.88:6。
9. Burniston N, et al。纳米技术满足二氧化钛,表面涂料国际部分a . 2004; 5:179 - 814。
10. Munro BJ,坎贝尔TE,华莱士GG,斯蒂尔JR。智能膝关节套:可穿戴式生物反馈设备。传感器执行器B:化学2008;131:541 - 547。
11. 杨沪元,等等。研究二氧化钛的机制作为电影和面料ultraviolet-blocking添加剂的一种改进方案,应用聚合物科学杂志。2003;92:3201 - 3210。
12. 齐藤M,抗菌,除臭,紫外吸收材料用氧化锌(氧化锌)涂层面料,涂层面料。杂志1993;23:150 - 164。
13. XiongMN, et al。保利(styrenebutylacrylate)的制备和表征乳胶/ nano-znonanocomposites应用聚合物科学杂志。2003;90:1923 - 1931。
14. Daoud佤邦和鑫JH低温加工photocatalytictitania涂层溶胶-凝胶法,溶胶-凝胶科学与技术杂志。2004;29:25 - 29。
15. 王RH, et al . ZnOnanorods生长在低温棉织品,化学物理快报。2004;398:250 - 255。
16. 匿名的,纳米技术保持脚的健康,纺织技术的进步,2003年。3:p.10-11。
17. LeeHJ等al.Antibacterial影响纳米银胶体溶液在纺织面料,材料科学学报,2003;38:2199 - 2204。
18. 杨SY和JeongSH。聚丙烯/银纳米复合材料的制备和表征纤维、聚合物国际。2003;52:1053 - 1057。
19. 达乌德佤邦鑫JH,成核和生长的锐钛矿微晶在棉织物低温,美国陶瓷协会杂志》2004;87:953 - 955。
20. Athinson W, Hi-ho银、工业织物产品审查,2003;88:12-17。
21. Bozzi, et al.Self-cleaning TiO2-rutile wool-polyamide和聚酯纺织品的修改在日光照射在环境温度下,《光化学与光生物学:化学,2005;172:27-34。
22. 崔SY, et al。研究nano-ceramics的抗菌特性,河北科技大学学报,2003;24:19-22。
23. 陈RQ、纳米材料和医疗保健纺织品、染料工业,2002;39:24-28。
24. 王RH, et al。银掺杂ZnOnanocrystallites的特点及光催化活动,2004;227:312 - 317。
25. 杰,et al。神经保护作用的感光性的量子点在进步视网膜光感受器变性。J NanomaterMolNanotechnol。2013;2:4。
26. 黄董WG和G,研究纳米聚丙烯/二氧化钛复合纤维的性质,纺织研究学报,2002。23:p。22日至23日。
27. 周ZW, et al .抗静电机理研究ofAUTEX研究日报》6卷,没有1,2006年3月©AUTEX tetrapod-shaped氧化锌晶须,静电学杂志,2003;57:347 - 354。
28. 吴Y,等。新型织物整理剂的制备和应用,包含纳米ATO、功能性聚合物。杂志2002;15:43-47。
29. XuP,等。应用nanosol聚酯抗静电性能,国际Melliand。2005; 11:56-59。
30. 匿名,戈尔利用纳米技术制造防静电工作服安全,国际通讯。2002;31。
31. 简HY,等。研究non-formaldehyde防皱整理面料处理的复合催化剂纳米级二氧化钛紫外线照射下和不同的多羧酸的酸,华黑帮的纺织品》杂志。2003;10:104 - 114。
32. 王CC和陈CC、物理交联与纳米二氧化钛催化纤维素的性质,应用聚合物科学杂志。2005;97:2450 - 2456。
33. 歌XQ et al。纳米颗粒浓度和加热时间的影响anti-crinkle治疗的丝绸、吉林理工学院学报。2001;22:24-27。
34. Tilaki RM, et al。稳定、规模和银纳米粒子的光学性质由激光消融在不同载体的媒体。ApplPhys a . 2006; 84: 215 - 219。
35. Tarasenko NV, et al。激光改性的金属纳米粒子形成的激光烧蚀技术在液体。:冲浪Sci, 2005; 247:418 - 422。
36. Sheik-bahae M, et al .敏感使用单个梁非线性光学性质。IEEE J定量Electron.1990; 26: 760 - 769。
37. 林VS,等。多孔硅光学干涉生物传感器。科学。1997;278:840 - 843。
38. Letant SE, et al。多孔硅集成芯片在电子人工鼻子。传感器Actuat B-Chem。2000;69:193 - 198。
39. 张成泽,et al . Multi-Encoded皱的多孔硅作为神经毒气传感器。J NanosciNanotechnol。2007;7:4049 - 4052。
40. Prokes SM, et al。在多孔硅发光自行车和缺陷密度测量:氢化的证据基础模型。ApplPhysLett。1992;61:1447 - 1449。
41. Henrino R, et al。多孔硅层的孔隙度和孔隙大小分布。J Electrochem Soc.1987; 134: 1994 - 2000。
42. Wolkin MV, et al。电子状态和发光多孔硅量子点:氧气的作用。物理评论。1999;82:197 - 200。
43. 安德森RC,等。调查的多孔硅的电特性。J Electrochem Soc。1991; 138:3406 - 3411。
44. Ciurea ML, et al .电行为的新鲜和存储多孔硅薄膜。薄固体电影。1998;325:271 - 277。
45. Retchkiman-Schabes PS, et al。生物合成和表征钛/镍双金属纳米颗粒。OptMatern。2006;29日:95 - 99。
46. Deshpande NG, et al。研究锡oxide-intercalated polyanilinenanocomposite氨气传感应用。SensActuat B -化学2009;138:76 - 84。
47. 应Z, et al . SnO2nanowhiskers乙醇及其传感特性。纳米技术。2004;15:1682。
48. 朱H,等。一个简单的水热合成路线SnO2quantum点。纳米技术。2006;17:2386。
49. Sagadevan s二氧化钛纳米粒子的合成及电特性使用湿化学技术。美国纳米科学和纳米技术杂志。2013;1:27-30。
50. 拉索尔教授D, et al。结构、磁性和介电性能ni1−x锌fe2o4 (x = 0、0.5和1)纳米粒子合成的化学共沉淀的方法。JNanosciNanotechnol。2016;13:1812 - 1819。
51. 秦Y,海藻酸纤维:概述伤口的生产流程和应用程序管理。石油Int。2008; 57:171 - 180。
52. Schiffman JD, Schauer CL。评论:电纺的生物高聚物纳米纤维及其应用。聚合物的评论。雷竞技苹果下载2008;48:317 - 352。
53. Mahalingam年代和Edirisinghe m .聚合物纳米纤维的形成高压回转的过程。絮凝快速Commun。2013; 34:1134 - 1139。
54. 贾古玛R, et al。小说甲壳素和壳聚糖纳米纤维在生物医学应用。BiotechnolAdv。2010;28:142 - 150。
55. 李L和谢长廷YL。壳聚糖bicomponentnanofibers nanoporousfibers。Carbohydr研究》2006;341:374 - 381。
56. Mincheva R, et al。准备polyelectrolyte-containing电纺纳米纤维的non-ionogenic水溶性聚合物的存在。J BioactCompat波尔。2005;20:419 - 435。
57. Saquing CD, et al . Alginate-polyethylene氧化物混合纳米纤维,在电纺聚合物载体的作用。IndEngChem杂志2013;52:8692 - 8704。
58. 巴塔拉依N, et al . Alginate-based nanofibrous支架:结构、机械、和生物属性。难以板牙。2006;18:1463 - 1467。
59. Wiegand C, et al。比较体外细胞毒性研究,抗菌活性和绑定能力病理生理因素在慢性伤口的海藻酸和silver-containing藻酸盐。伤口修复回复。2009;17:511 - 521。
60. 徐X, et al。生物降解electrospunpoly (l-lactide)纤维含有抗菌银纳米粒子。EurPolym j . 2006; 42:2081 - 2087。
61. Rujitanaroj P, et al .伤口敷料材料的抗菌活性实际上电纺明胶纤维垫含有银纳米粒子。聚合物。2008;49:4723 - 4732。
62. 儿子工作,et al。抗菌醋酸纤维素纳米纤维含有银纳米颗粒。Carbohyd Polym.2006; 65:430 - 434。
63. 香港QS等al.Electrospinning的海藻酸钠与聚(环氧乙烷),明胶和纳米银胶体。材料科学论坛。2009;610:1188 - 1191。
64. 路JW, et al。电纺的海藻酸钠与聚(环氧乙烷).Polymer.2006; 47:8026 - 8031。
65. Le Y, et al。(1997)使用海藻酸纤维作为伤口敷料的药物载体。医疗纺织品。瑞斯出版,英国剑桥。
66. Joshi M, et al .表征纳米技术应用于纺织品的技术。IJFTR。2008;33:304 - 317。
67. 米尔斯董K和H,纳米纤维技术:介绍生产和治疗。康奈尔大学,纽约,美国。
68. 张年代,et al。设计师自组装多肽纳米纤维支架的三维组织细胞培养。在癌症生物学研讨会。2005;15:413 - 420。
69. 布拉德福德PD和Bogdanovich AE。碳纳米管的导电性研究纱线,3 d混合辫子及其复合材料。复合材料杂志。2008;42:1533 - 1545。
70. Joshi V和Vishwanathan诉高性能纤维从compatibilized聚丙烯/粘土纳米复合材料。J ApplPolym Sci . 2006; 102:2164 - 2174。
71. Joshi M, et al .流变和HDPE / Octamethyl-POSS纳米复合材料的粘弹性行为。Macromolecules.2006; 39:1839 - 1849。
72. 杨可和康m .纳米大小的银材料对生物毒性的影响在斑马鱼胚胎发生。《韩国化学学会。2008年;29:1179 - 1184。
73. Reddy NP等al.Silver或银纳米粒子:有害对环境和人类健康的威胁。J:生物医学。2008;6:117 - 129。
74. 马J, et al。聚丙烯/粘土nanocomposties合成和表征。J ApplPolm Sci . 2001; 82:3611 - 3617。
75. Burniston N, et al。(2004)。纳米技术与二氧化钛。表面涂层国际A.2004一部分;179 - 814。
76. 陈中移动。纳米材料和医疗保健纺织品。染料。2002;39:24-28。
77. Coyle年代,et al。智能Nanotextiles:审查材料和应用程序。牛夫人。2007;32:434 - 442。
78. 达乌德佤邦和鑫JH。溶胶-凝胶法低温photocatalytictitania涂层处理。j .溶胶-凝胶科学。抛光工艺。2004;29:25-29。
79. 大卫党卫军。Nanoparticle-based永久性治疗纺织品。美国专利,No.2002, 6607: 994。
80. 董WG和黄g .研究nanopolypropylene /二氧化钛复合纤维的性质。j .纺织品杂志2002;23:22-23。
81. El-Molla毫米et al。纳米技术改善着色和丝绸织物的抗菌性能。印度j .纤维纺织研究》2011;36:266 - 271。
82. 费曼r .加州理工学院的讲座。1959年12月29日。
83. Harholdt k碳纤维,过去和未来。印第安纳州,织物Prod.Rev。2003 88:14-28。
84. 黄ZM评选,et al .回顾innanocomposites聚合物由电纺纳米纤维及其应用。心神。科学。抛光工艺。2003;63:2223 - 2253。
85. Joshi M和Bhattacharyya a .纳米技术——新路线高性能功能纺织品、纺织课题。2011;43:155 - 233。
86. 纳米技术在纤维finishing.Synth Kathiervelu党卫军。应用程序。纤维。2003;32:20-22。
87. 李HJ, et al .抗菌纳米大小的银胶体溶液对纺织面料。j .板牙。Sci。2003; 38:2199 - 2204。
88. Lei Q和胡安博士应用纳米技术的高性能textile.2003; 1 - 8。
89. 钱L和Hinestroza JP。应用纳米技术的高性能纺织品。j .纺织服装工艺。管理。2004;4:1-7。
90. 中欧Stegmaier T, et al。Textil。2004; 47: E142。
91. Sennett M和威尔士大肠色散和对齐碳纳米管的聚碳酸酯。达成。理论物理。a . 2003; 76:111 - 113。
92. Ko颗,文本。亚洲。2001;32:25。
93. 歌XQ, et al。纳米颗粒浓度和加热时间的影响anti-crinkle治疗的丝绸。同月j .吉林Technol.2001; 22:24-27。
94. 谷口N, (1974)。在纳米技术的基本概念国际会议生产工程学报》第二部分日本东京精密工程的社会。
95. 王CC和陈CC。物理交联的性质与纳米二氧化钛催化纤维素。j:。变异较大。Sci。2005; 97:2450 - 2456。
96. 王RH, et al . ZnOnano棒生长在低温棉织品。化学。理论物理。列托人。2004;398:250 - 255。
97. 黄YWH, et al。选定的纳米技术在纺织品中的应用。AUTEX > j . 2006; 6:1-8。
98. 呆子A.P.S. et al。(2008)现代纳米技术在纺织中的应用,纺织研究杂志。2008;78:735。
99. 沃伊特我al.Sep。和点。科技。2001;25:509。
100. 哈珀TE。州的工厂。刺激。启2004;89:64。