Nanomaterial är material vars storlek har nått nanoskalan och deras egenskaper har förändrats. Storleksförändringen hos nanomaterial gör att de har yteffekt, liten storlekseffekt och kvantstorlekseffekt. Funktionell textilbehandling är en metod som kan tillgodose textilens speciella funktion i produktion och livslängd och öka dess mervärde. Det har blivit en av utvecklingstrenderna inom textilindustrin att framställa funktionella textilier med en eller flera egenskaper såsom antibakteriella, anti-ultraviolett, antistatisk, självrengörande, ledande och skrynkelskyddande, etc.

Ultraviolettbeständig yta

Anti-ultraviolett ytbehandling innebär att nanomaterialet behandlas mot fiberytan och fixeras ytterligare på textilen. När ljuset bestrålar textilen, gör nanopartiklarnas kvantstorlekseffekt och yteffekt att det mesta av den ultravioletta strålningen absorberas eller reflekteras, vilket minskar mängden ultraviolett strålning till tyget. För närvarande används TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2 och andra nanopartiklar huvudsakligen i anti-uv-ytbehandling av textiler.

Självrengörande yta

Det finns två huvudprinciper för självrengöring och efterbehandling av textil: superhydrofob och fotokatalytisk. Principen för superhydrofob självrengöring kan förklaras av ytkontaktvinkeln, ju större kontaktvinkel, desto bättre vattenavvisande förmåga, och nyckeln till att öka kontaktvinkeln är att förbättra mikrojämnheten på tygytan eller minska dess ytenergi.

Fotokatalytisk självrengöring baseras huvudsakligen på den fotokatalytiska reaktionen av nano-TiO2. Under ljusförhållanden kan TiO2 genomgå en stark REDOX-reaktion och generera hydroxylfria radikaler, som kan bryta ner organiskt material. Jämfört med superhydrofob ytbehandling kan fotokatalytisk ytbehandling katalysera oxidationen av föroreningar endast under bestrålning av solljus, och de nedbrytande produkterna är miljövänliga och föroreningsfria. Det sker ingen energiförlust i den katalytiska processen, så det är en miljövänlig teknik med fler fördelar.

Antibakteriell finish

Kvantstorlekseffekten hos nanometerbaserade antibakteriella material kan få dem att absorbera fotoner eller producera sin egen elektroniska övergång, vilket resulterar i förändringar av energinivåer, förbättring av reduktion och oxidation, och produktion av ett stort antal aktiva hydroxylradikaler och syreradikaler som kan döda bakterier på kort tid. För närvarande har TiO2, ZnO, Ag och andra nanomaterial använts i antibakteriell ytbehandling av textilier.

Antistatisk yta

Den antistatiska ytbehandlingen av tyget med nanometermaterial gör att laddningen leder och förbrukas snabbt genom materialets ledningsförmåga, så att tyget kan uppnå antistatisk effekt. För närvarande inkluderar nanomaterial i antistatisk ytbehandling av textil huvudsakligen TiO2, ZnO, Ag, grafen etc.

Vanliga ledande nanomaterial har många problem när de används ensamma: ädelmetaller har god ledande effekt men högt pris; kolmaterial är lätta att avsätta, har svag bindningskraft med tyger och har mörkare färger. Därför kombineras ofta en mängd olika ledande nanomaterial för att kompensera för sina respektive defekter genom materialens synergistiska effekt för att uppnå en bättre ytbehandlingseffekt.

Ledande för att reda ut

Under normala förhållanden är tygytan isolerad på grund av avsaknaden av fritt rörliga elektroner, vilket ger tyget elektrisk ledningsförmåga och kan anpassa det till de olika behoven i det moderna livet. Grafen och kolnanorör används ofta i ledande ytbehandlingar av tyger tack vare deras utmärkta elektriska ledningsförmåga och mekaniska egenskaper.

Annan ytbehandling

Nanomaterial kan också användas för flamskyddsmedel, elektromagnetisk avskärmning, infraröd absorption och andra funktioner. ZnO-bomullstyget med hög belastning framställdes genom ammoniakgasning in situ efter svag oxidationsbehandling med ling chao.

Med den ökande komplexiteten i människors livsmiljö kan textilier med en funktion inte längre möta människors behov, så det är den allmänna trenden att utveckla högpresterande och multifunktionella produkter. Funktionella nanomaterial är en viktig del av textilfunktionell ytbehandling. Med den snabba utvecklingen av nanoteknik kommer nanobehandling av textilier med flera funktioner att bli en av de vanligaste trenderna i framtiden.

För mer tekniskt innehåll, se artikeln "forskningsframsteg för nanomaterial inom textilfunktionell ytbehandling" i det fjärde numret av textile daily år 4.