分析納米技術(shù)在紡織服裝領(lǐng)域的應(yīng)用及安全性

　　納米技術(shù)屬于微觀世界中的科技，與它有關(guān)的研究被一些科學(xué)家稱之為“21世紀(jì)的科學(xué)”，它的發(fā)展曾被預(yù)言將帶來下一輪的工業(yè)革命，前景廣闊。自上個世紀(jì)末以來，納米技術(shù)研究及材料應(yīng)用開始由高端科研領(lǐng)域逐步進(jìn)入民用領(lǐng)域，并且在進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。醫(yī)療和美容是納米技術(shù)目前應(yīng)用最廣泛的兩個領(lǐng)域。科研工作者已經(jīng)研制出了抗衰老護(hù)膚霜，并利用納米微粒光學(xué)特性制造了診斷工具以及納米技術(shù)智能療法等，可以使用納米微粒攻擊腫瘤，通過吸收光或釋放熱量或輻射來摧毀惡性細(xì)胞。此外，納米技術(shù)在汽車制造、食品、建筑、環(huán)保、軍事等領(lǐng)域尤其是紡織行業(yè)，被廣泛應(yīng)用。

　　1·納米技術(shù)對紡織品服裝創(chuàng)新開發(fā)的促進(jìn)作用

　　在紡織服裝行業(yè)，納米技術(shù)的應(yīng)用，主要是利用其極小的體積、體態(tài)以及獨特的物理特性，通過加工處理對原有纖維或織物的質(zhì)地、性能作相應(yīng)的調(diào)整和改變，使其能夠產(chǎn)生新的使用功能和功效，包括：改變產(chǎn)品的外觀效果，如防縮抗皺等;增加產(chǎn)品使用時的體感舒適度，如親膚、細(xì)膩感、滑爽等;強化產(chǎn)品自身的拒污保潔、易清理等功能;凸顯產(chǎn)品的護(hù)體或保健醫(yī)療功能，如阻擋紫外線、拒水、抗菌、消炎等。在現(xiàn)實生活中已經(jīng)能夠看到不少范例：比如納米技術(shù)的發(fā)展可以使所有體育運動員經(jīng)常碰到的衣服和鞋襪出汗發(fā)臭問題迎刃而解。NanoHorizons公司開發(fā)出了可與棉、尼龍等纖維乃至塑料材質(zhì)混合的納米粒子，避免衣物穿著后散發(fā)不良?xì)馕丁Ｆ浼夹g(shù)關(guān)鍵在于使用了可與纖維混合的納米銀粒子，這種粒子具有抵抗微生物和細(xì)菌的特性，沒有了細(xì)菌和真菌的作用，當(dāng)然氣味也就消失了。在日用衣服方面，美國Nano-Tex公司已在納米技術(shù)應(yīng)用空間取得了進(jìn)展，設(shè)計研制出了不會弄臟的防水褲子，它們不會沾染上咖啡、果汁或者葡萄酒的污漬，甚至不會起皺褶。而最新的一種納米材料是被稱為“最酷最舒服”的面料，它可以阻擋潮濕并能夠快速干燥，同時它令合成面料看起來像棉布，穿著起來十分舒適。用此種納米材料制成的衣服可以快速干燥并能抵擋95%的陽光照射……加拿大科學(xué)家已經(jīng)使用納米技術(shù)制造出第一批有機發(fā)光體材料(FOLED)，它可以用來制造薄的象樹葉那樣，可以卷起來的屏幕，制成服裝后可以在上面看電影，或者用作裝飾墻紙，它可以交替顯示凡高或莫奈的主要作品。在軍裝或作戰(zhàn)服的表面涂層中加入納米材料，還可以大量吸收電磁波，提高士兵在戰(zhàn)場上的隱身性能。

　　2·納米技術(shù)與紡織材料結(jié)合的方法

　　目前，納米技術(shù)應(yīng)用于紡織及服用材料的主要方法有涂布法、混裹法、包覆法等。涂布法——即將含有納米粒子的粘合或薄膜材料與纖維或織物表面結(jié)合，形成納米織物。

　　如美國克萊姆森大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種新型清潔面料，這種面料上涂有一種與銀色納米粒子相混合的高分子薄膜。當(dāng)這種納米薄膜與其他面料相復(fù)合后，能產(chǎn)生一系列的細(xì)微凹凸，在有水的情況下，這些凸起會使灰塵和其他物質(zhì)“跳離”涂層表面，從而使它重新變干凈。用這種面料制成的服裝無需反復(fù)搓洗，只需在上面噴點水，或者用塊濕布擦一擦，衣服就會恢復(fù)干凈。混裹法——即將含有納米粒子的材料或直接將納米粒子與其他纖維混裹纏繞，然后形成納米纖維織成納米布料。比如日本帝人公司研制成納米結(jié)構(gòu)纖維與芳綸纖維混紡而成的面料，這種面料主要應(yīng)用于消防服，可以使其達(dá)到輕量化并產(chǎn)生抑制烈火灼傷的功效。通過采取“粒子分散方法”及混煉·紡絲技術(shù)，在纖維中均勻分散納米尺寸的碳系超微粒子，以期其實現(xiàn)提升熱擴(kuò)散功能。此種纖維比通常芳綸纖維具備了更大幅度的熱傳導(dǎo)率，從而令面料的隔熱、耐熱性提高，同時還減輕了面料自身的重量，令該服裝的穿著舒適性更加優(yōu)異。

　　包覆法——即將納米粒子植入纖維的中空部位，或用含有納米粒子的物質(zhì)包覆在其他纖維外部，形成含有某種納米特性的特殊紡織材料。如美國左治亞理工學(xué)院科學(xué)家小組研制出能利用人體活動取得能量發(fā)電的納米纖維織物，這為有朝一日研制出可為iPod或其他隨身電子裝置提供電能的織物鋪平道路。人體有多種能推動納米發(fā)電機的能量來源，包括心臟產(chǎn)生的血液流動、肺的呼吸和行走等，就連敲打計算機鍵盤也是潛在的納米級能量來源，利用納米技術(shù)聚集這些能量并實施轉(zhuǎn)換，便可產(chǎn)生電流。其研發(fā)方法是在普通纖維外面包上成對的氧化鋅納米管，納米管受到摩擦后產(chǎn)生微小的電流脈沖。研究者稱：“兩根纖維互相摩擦，就像兩把刷子的毛彼此觸碰，能把機械能轉(zhuǎn)換成電能。”無論采用上述哪一種方法，都能改變原有紡織或服用材料的特性，增添新的功能。應(yīng)該講，在本世紀(jì)的頭十年里，紡織行業(yè)在運用納米技術(shù)研發(fā)方面取得了實質(zhì)性的進(jìn)展，一些新開發(fā)的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入了日常消費領(lǐng)域，如拒水開司米風(fēng)衣、防污領(lǐng)帶及長褲、抗菌消炎內(nèi)衣褲、阻擋紫外線的外套等，都是這方面的突出代表。{page_break}

　　3·對納米紡織品服裝安全性問題的思考

　　隨著科技進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)納米技術(shù)和材料的應(yīng)用在人們?nèi)粘Ｉ钪芯哂须p重性。一方面，它可以改善和提高人們的生活質(zhì)量，給日常生活帶來一些便利和現(xiàn)代科技?xì)庀?但同時也產(chǎn)生了一些涉及安全方面的問題，對人體健康會造成不利影響，甚至?xí)a(chǎn)生一定危害性。而近階段，對后一種情況發(fā)生應(yīng)保持警惕的呼聲似乎越來越高，納米科技正面臨來自社會和道德方面的新質(zhì)疑。比如在大量工業(yè)和商業(yè)過程中使用的一些納米顆粒具有較高的毒性，使用納米科技制造的一些產(chǎn)品會對人體健康和環(huán)境造成危害;納米碳管會導(dǎo)致肺癌、胃癌，而納米銀顆粒將大幅提高人體過敏的幾率等。科學(xué)實驗已經(jīng)證實，極小的納米粒子很容易就被人體皮膚和呼吸系統(tǒng)吸入，類似納米大小的塵埃能夠輕易地穿透人體皮膚防線進(jìn)入血液系統(tǒng)，然后直達(dá)各個內(nèi)臟器官和組織。直徑100納米的顆粒能夠在60秒之內(nèi)成功穿透肺部防線，并在1小時之內(nèi)出現(xiàn)在肝臟和其他內(nèi)臟器官里。長期接觸導(dǎo)致體內(nèi)該物質(zhì)積累過多，可能會危害人體健康乃至生命，如造成肺部炎癥和氧化損傷、DNA損傷、細(xì)胞過早凋亡、心肺系統(tǒng)及其他內(nèi)臟組織病變、致癌、胎兒發(fā)育遲緩或異常等。納米顆粒能夠與蛋白質(zhì)、細(xì)菌和病毒發(fā)生相互作用，可能會引發(fā)一些病狀奇特的新疾病。

　　現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)誕生了一個新名詞：納米病理學(xué)(也稱納米毒理學(xué))，即是對微米或納米大小的顆粒所引發(fā)的人類疾病進(jìn)行深入研究的學(xué)科。

　　美國、歐盟、日本紛紛斥巨資開展納米技術(shù)安全性研究，我國也將其列入國家973重點基礎(chǔ)研究規(guī)劃項目，積極探索有關(guān)納米技術(shù)的安全性及控制問題。雖然納米安全性問題的嚴(yán)重性尚未被最終證實，但在涉及與人體關(guān)系密切的化妝品及紡織服裝用品領(lǐng)域，還是應(yīng)慎用含有納米粒子的材料。筆者主張：7歲以下的嬰幼兒用品及所有貼身使用的成人用紡織品服裝應(yīng)慎用含有納米粒子的原材料生產(chǎn)制造，尤其要注意避免使用通過涂布法生產(chǎn)的納米織物，因為采用此種方法研發(fā)的納米紡織材料，使用后其納米粒子脫離載體進(jìn)入人體的概率，會比采用混裹法、包覆法產(chǎn)生的紡織納米材料來的更高些。

　　所謂貼身使用紡織品是指那些在日常生活中與人體關(guān)系密切，且接觸皮膚面積較大的紡織品服裝。如襯衣、內(nèi)衣、睡衣、居家服、浴衣、各種單穿類外衣以及毛巾、浴巾、枕巾、枕套、床單、被套等物品。貼身使用紡織品又被稱作為“直接接觸皮膚類紡織品”。使用“直接接觸皮膚類紡織品”應(yīng)特別重視其使用的安全性能問題，注意規(guī)避類似納米材料存在的安全隱患，努力做到趨利避害，這樣便可以從源頭上減少由于使用納米紡織產(chǎn)品而發(fā)生不安全因素的幾率。由于納米技術(shù)屬于一種新興和正在不斷發(fā)展和完善的材料研發(fā)技術(shù)，納米產(chǎn)品也確實具備許多新的，符合市場需要和人們提高生活質(zhì)量的功能，所以，即便納米技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)品應(yīng)用被發(fā)現(xiàn)可能存在一定風(fēng)險，也并不一定意味著這項技術(shù)會馬上被限制推廣應(yīng)用。但是，安全使用納米產(chǎn)品的問題，確實應(yīng)該及早地被人們加以重視。在納米產(chǎn)品推廣使用的過程中，應(yīng)盡快著手建立與實施與之配套的安全監(jiān)管和控制措施。

　　從紡織服裝專業(yè)角度考慮，筆者認(rèn)為，結(jié)合其與人體關(guān)系密切的特點，應(yīng)盡快制定納米紡織服裝的國家產(chǎn)品安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。要從原材料入手，從人體的適應(yīng)性出發(fā)，設(shè)定安全性指標(biāo)，如對納米粒子附著、添加的牢固性(可分為水洗、干洗、摩擦、撕扯等多種方式);一些金屬元素納米粒子使用的安全可靠性;納米技術(shù)衍生的特定功能(如防污、抗菌、拒水、防皺等)的有效性證明等多個項目加以控制。同時，還要制定切實可行、有效的檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)，以便能夠運用新技術(shù)和新手段實施檢測鑒定，合理判定納米紡織服裝安全質(zhì)量的優(yōu)劣。

　　總之，建立嚴(yán)格的安全監(jiān)管和全面質(zhì)量審核制度，是納米技術(shù)和納米材料在紡織服裝領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)一步拓展的前提。對于市場和消費者而言，納米紡織品和納米服裝不但是新穎、別致和具有特殊功能的代名詞，而且更應(yīng)該成為名副其實的“安全、健康、環(huán)保和可信賴”的新一代日常生活用品。