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林 F i b e r T e c h n o lo a 丫 纤 维技 术 棉纤维绿色改性研究进展及其产品开发 摘要:阐述了 棉纤维的改性技术及在后整理等方面的 研究 现状， 着重论述了 绿色 技术在棉纤维改性加工及其产品开发中的应用及前景， 并分析了 棉纤维绿色改性 技术的发展趋势。 关键词: 棉纤维;纤维改性;绿色 技术; 产品开发 中图分类号: T S 1 0 2 .2 1 1文献标识码: A 文章编号:1 0 0 3 一3 0 2 5 ( 2 0 0 5 ) 0 1 一0 0 0 6 一0 5 苏州大学材料工程学院陈宇岳许云辉王华锋 从2 0 世纪5 0 年代起 随着合成纤维的出现， 仿真丝、 仿毛、仿麻等性能优异的纤维相继崭露头角，其后是 L y o c e l l 等绿色环保纤维的问世. 给棉纤维带来了冲击。 但 是棉纤维作为一种具有良好吸湿性、 透气性、 保暖性及柔 软手感的天然纤维素纤维经受住了考验 在纺织材料领域 继续扮演着重要角色。 进入2 1 世纪 合成技术、 仿真技术 等一系列高新技术的完善生物工程、 基因工程等新兴学 科的兴起 使得新品种、 高性能、多功能的纺织纤维材料 层出不穷 这在客观上对棉纤维提出了新的要求。为了充 分开发棉纤维潜在的功能对棉纤维进行各种改性研究、 提高棉纤维的附加值和性能已成为人们研究的一大方向。 但是 传统的棉纤维改性技术存在着许多弊端， 如树脂整 理后会使棉织物上残留和释放出甲醛; 偶氮染料染色的棉 纤维上会含有致癌的芳香胺; 在棉纤维浆料中存在具有相 当生物毒性的五氯苯酚.残留在纺织品中会危害人体健 康川。 因此近年来 许多国家正在不断地探索棉纤维的绿 色改性技术， 开发研究绿色棉纤维产品 并已取得了一系 列新的进展。 1 化学处理方法 传统的化学试剂包括酸、 碱溶液处理了 虽可改变棉纤 维的形态和微结构， 达到改善纤维性能的目的 但这些化 学药剂也会对人体产生一些不良影响 并对环境污染严重。 而绿色技术在处理中选用的是绿色环保整理剂和染料， 这 些材料一般可自然降解，无毒性，有利于环保。 1 . 1 壳聚糖整理 作者简介:陈宇击，男，1 9 6 2 年生， 教授 苏州，2 1 5 0 2 1 2 0 0 5 No. 1 壳聚糖又称脱乙酞甲壳质、 可溶性甲壳质. 是甲壳素 脱去乙酞基后的产物。 壳聚糖在自然界资源丰富， 主要来 源于废弃的虾、蟹壳类。壳聚糖具有许多特殊的性能 如 良好的生物降解性、生物相容性、无毒、无污染等。壳聚 糖能溶解在醋酸、 苯甲 酸等稀酸水溶液中 分子上的伯氨 基被质子化 形成带正电荷的氨基离子一N H , + ， 而棉纤 维浸在水介质中时.由于介电常数比水低而获得负电荷， 因此壳聚糖由于静电吸引对棉纤维具有强烈的亲和力。 在 壳聚糖溶液处理棉纤维的浸轧过程中. 壳聚糖能均匀地分 布在纤维表面和空隙内 其中少数相对分子质量小的壳聚 糖分子能进一步渗透到纤维内部的无定形区。 在焙烘过程 中 壳聚糖可借助与纤维素分子上活性基团形成的盐式键、 范德华力及氢键的作用而吸附于棉纤维的表面和内部微隙 中并在纤维上形成一层弹性薄膜。 壳聚糖常用于棉织物的防皱免烫和抗菌整理2 一 a 一 般同时用柠檬酸作为壳聚糖的溶剂和对棉的交联剂. 不仅 在柠檬酸和棉纤维素之间发生醋化反应. 而且柠檬酸和壳 聚糖的轻基之间也会发生醋化反应 可获得较高的折皱回 复角 并且整理后的织物白度、 强力、 耐洗涤性能好， 还 提高了直接染料等阴离子染料的上染率 染色均匀。 同时 经壳聚糖处理的棉具有良好的抗菌性能 在适当的壳聚糖 浓度下， 对大肠杆菌、 金黄色葡萄球菌及白色念珠菌的抗 菌率接近1 0 0 % 且经过多次水洗后抗菌率仍保持在 8 0 %以上。XDL i u 等 5 采用一种新的改性方法， 制备 了一种壳聚糖涂覆的新型棉纤维 ( C C C F )即先用高碘酸 钾氧化棉纤维素， 然后再与壳聚糖之间形成席夫碱而使壳 聚糖结合在棉纤维表面 并用这种新型纤维承载和控制释 霸纺 织 导 报C h in 。 T e x t ile L e a d e r . 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 纤维技术F i b e r T e c h n o lo c l y 放中药紫草宁获得了较好的效果。 1 . 2 天然丝素蛋白整理 天然蚕丝是一种珍贵的纺织纤维， 享有“ 纤维皇后 的 美称。 蚕丝蛋白质与人体皮肤、 头发的角阮结构有很多相 似之处故蚕丝也有 一 第二皮肤“之称 6 1 。祝莹等 7 - 8 1 研究了丝素蛋白质在棉纤维上的涂覆成膜机理、 涂覆牢度 及主要性能。 丝素涂覆后的棉纤维对人体有很好的生物适 应性和保健性 达到了棉纤维表面真丝化的效果 并且丝 素涂覆棉织物的缩水率明显下降、 活性染料的上染百分率 也显著提高。由于丝素蛋白的优良特性. 为今后开发棉纤 维仿真丝绸技术和新型绿色功能棉纤维开辟了新的途径。 1 . 3 无甲醛整理 目前. 无甲醛整理剂中研究最多的是多元梭酸类整理 剂。美国的S h i p p e e 首次提出了用多元梭酸与纤维素轻基 发生醋化反应， 使分子之间形成醋键交联 从而使无甲醛 整理剂达到防皱效果 9 1 。随着对醋化反应历程的深入了 解， 人们对多元梭酸用于棉织物的耐久免烫整理日益关注 目前国内主要采用柠檬酸进行免烫整理。另外 将酸胺类 化合物与拨基类化合物进行多元缩聚反应 合成出无甲醛 整理剂， 在催化剂作用下它可以和棉纤维素高分子链上 的轻基发生共价交联， 组成网状结构， 达到免烫整理效果。 为了进一步减少整理废液对环境的污染 刘涛等 1 0 对多 梭酸整理废液的循环使用进行了研究 获得了较好的效果。 可见， 环保型无甲醛整理剂将继续在绿色纺织品生产中扮 演重要角色。 1 . 4 绿色染料及浆料的应用 传统的染料中会含有重金属或其它有毒物质 在染色 过程中会附着在织物上 对人体健康造成危害。 而天然染 料主要来源于植物的根、 茎、 叶、 果. 或天然彩色矿石。 天 然染料一般无毒 可生物降解. 对人体和生态均不会造成 危害。 我国天然染料的应用远远早于其它国家 主要利用 植物的液汁进行传统工艺染色。 近年来，日本用绿茶染色 开发的棉制品具有抗菌、除臭、 不引起过敏等优点， 在日 本市场倍受欢迎! 川。 中国纺织科学研究院也已制得了天然 黄 ( T R一 H)和天然绿 ( T R一 G) 可用于棉和丝绸染色。 天然浆料一般来源于某些植物的种子、 块茎 或动物 的骨、皮、筋键等结缔组织， 主要包括淀粉、 植物胶和动 物胶。天然浆料是天然高分子化合物易生物降解对环 境危害性很小， 在一定条件下可替代部分污染性大的合成 浆料而用于棉纤维的上浆。因此， 从大自然中提取各种原 材料制备染料或浆料， 是今后绿色技术研究探索的一个新 方向。 2 生物技术 生物技术作为跨世纪的高新技术. 它和染整科学技术 的交叉融合将是2 1 世纪染整科技发展的新主流， 将推动纺 织工业进入一个绿色清洁生产的崭新时代， 并改变由于使 用大量化学助剂而严重污染环境的局面。 2 . 1 生物酶制剂处理 生物酶是生物细胞产生的一种生物催化剂 它具有极 强的催化效率和高度的专一性。 在棉纤维产品的染整湿加 工过程中 利用酶技术可节约能源与水， 减少或杜绝废 气、 废水的排放 降低对棉织物的损伤， 实现绿色清洁生 产 ! 1 2 一 4 1 。 可用于棉纤维的生物酶主要包括纤维素酶、 果 胶酶与脂肪酶等。 利用纤维素酶水解棉织物的毛羽和微纤， 达到 “ 生物 抛光 的效果可代替传统的烧毛和碱丝光处理还可对 棉针织物进行超柔软整理 使棉纤维滑爽柔软并富有光泽 且这种柔软性是永久的。 用纤维素酶处理牛仔装来代替传 统的 一 石洗”和 一 化洗 是酶在纺织上应用最为成功的工 艺之一。 大多数研究结果表明， 采用纤维素酶整理棉织物 在改善其柔软性、 悬垂性、 亲水性、 透气性、 染料亲和性 以及生物抛光、石磨水洗等方面效果显著。 2 . 2 基因工程技术 2 . 2 . 1天然彩色棉纤维 作为生态纺织品的天然彩色棉具有广阔的发展前景. 天然彩色棉已深入到人们的生活中。 1 9 7 2 年 美国科学家 运用转基因技术成功培育出彩色棉种 利用此技术， 美国 南部地区研究中心经过品种改良加工生产的彩色棉服装在 欧洲、日本和美国市场大为走俏。 1 9 9 4 年我国首次从美国 引进彩色棉技术 现已成功地培育出棕、 绿、 红、 黄、 紫、 灰、橙等色泽的彩棉品种，其品质优良 1 5 1 天然彩色棉纤维真正实现了从纤维生长到纺织成衣全 过程的 “ 零污染” 其色泽自然， 色度丰满 而且不褪色 适于制作与皮肤直接接触的各种内衣、 婴幼儿用品、 妇女 卫生材料等。目前， 彩色棉纤维的研究和开发在世界主要 产棉国家中已受到高度重视， 美国、 法国、 中国、 埃及、 印 度等2 0 多个国家都在积极开展彩色棉的遗传育种工作. 其 研究涉及转基因技术、绿色加工技术等当今科学的前沿。 2 .2 .2 天然 “ 抗皱棉花“ 美国农业生活技术公司采用生物转基因技术 已经培 纺织 导报 C h in a T e x t ile L e a d e r · 2 0 0 5 N o . 1了 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 呻磁濡漏编翩翩姗丫 纤 维技 术 育出带有外源基因的 抗皱棉花” 。 这种基因来自能够产生 P H B 聚轻基丁酸醋) 聚合物的细菌将这种基因导入棉 花的细胞， 生长出来的新棉花除仍保留原有的吸水、 柔软 等性能外 其保暖性、 强度及抗皱性均高于普通棉纤维。 用 “ 抗皱棉花 制成的纯棉衬衫可免烫， 从而避免了含有大量 甲醛的抗皱剂对人体的危害 ! “ 一 7 2 . 2 .3人工棉纤维 人工棉纤维又叫试管棉纤维或超级棉纤维， 是指将 棉株任意部分的单细胞放入特定培养基中进行培养而形成 的 与天然 棉 纤维 相似的 纤 维。 1 9 8 4 年T r o l i n d e r 18 1 在 不同 营养类型的培养基中培育棉花细胞时， 发现在悬浮培养基 中生长的单细胞分化为形似纤维的细胞。 这一结果立即轰 动了世界， 随后不少人对人工棉纤维由实验室生产向商业 生产的可行性进行了深入研究。目 前， 美国已能用棉株的 根、茎、叶、果实等组织的单细胞诱导出棉纤维 英国已 登记了利用单细胞生产棉纤维的专利。 人工棉纤维的研究具有重要的意义。 人工棉纤维的生 产可在实验室无污染进行 不受病虫的危害 其发育具有 良好的同步性和无菌性， 可根据人的意愿进行生产， 可制 造优质的医用纱布、 绷带等 19 。 同时， 人工棉纤维在科学 理论上， 能为研究细胞的分化发育提供理论依据。 目 前， 人 工棉纤维的诱导还很困难 纤维长度较短， 在今后的研究 中 应确定有利于人工棉纤维分化和发育的最佳培养基和 培养环境， 以实现从实验室培养棉纤维向商品生产的规模 转换。 3 物理方法 近来采用物理方法对纤维进行改性已受到广泛的注 意 特别是改变纤维的表面结构和性能以达到改善纤维 表面的粘合性能与染色性能。 由于物理方法不用或很少用 化学药品， 可以减少污染， 属于绿色清洁技术， 有利于生 态环境保护。 3 . 1 机械方法 机械处理法可对棉纤维进行绿色加工以提高纤维素对 各种化学反应的可及度 2 0 一 川。机械方法主要包括研磨和 切碎两种。 研磨法又分球磨、 锤磨等。 纤维素是一种高结 晶性聚合物， 在研磨过程中能有效地吸收机械能而引起其 形态和微细结构的改变使结晶度下降， 可及度提高。其 中球磨是最有效的预处理技术 球磨法可使纤维素结构松 散， 使微纤中及微纤间的氢键断裂 从而使棉纤维的水解 速率和葡萄糖的最大产率都得到提高。美国的研究者用 Wi l e y 切断机对棉纤维进行切断处理 研究了棉纤维的 平 均聚合度、 结晶度及可及度的变化 指出切碎作用对纤维 素的结晶度影响不大， 但由于机械剪切力作用使纤维素产 生新的表面， 从而提高纤维素的可及度。 3 . 2 高能电 子辐射处理 辐射法有紫外光辐射和高能粒子辐射两种， 用于纤维 素处理的主要是高能电子辐射法。 采用高能射线如电子射 线、 丫 一 射线对纤维素原料进行预处理， 可得到所期望的纤 维素聚合度和增加纤维素的活性， 减少溶解用或反应用化 学药品造成的环境污染。 通过电离辐射的作用， 一方面使 纤维素降解， 聚合度下降 相对分子质量的分布特性改变 使其相对分子质量分布比普通纤维素更集中; 另一方面使 纤维素的结构松散， 并影响到纤维素的晶体结构. 从而使 纤 维 素的 活 性 增 加 可 及 度 提 高20 1 利用辐射接枝的方法可对棉纤维素的抗皱、 耐磨、 吸 水及染色等性能进行改进， 常用的接枝单体有苯乙烯、 丙 烯酸等。宫宁端等2 2 用C o 6 0 y 一 射线为辐射源， 研究了 棉纤维素辐射降解的机理。 发现预辐射处理可抑制醋化工 艺中发生的氧化过程缩短安定处理时间， 提高硝酸纤维 的安定性: 辐射后棉纤维素分子量降低， 有利于控制粘度， 可满足制造各种品号的硝酸纤维对粘度的要求 有利于提 高硝酸纤维质量及含氮量。 因此， 与其它处理方法相比 辐 射处理具有减少生产成本、 缩短工艺流程、 不污染环境等 优点。 3 . 3 低温等离子体技术 近年来， 等离子体技术在纺织加工中的应用日益引人 注目， 利用等离子体中含有的大量电子、 离子、 激发态的 原子、 分子等活性粒子来轰击材料表面时， 会将能量传递 给表层分子 使材料发生热蚀、交联、降解和氧化并使 材料表面发生大量的自由基或引进一些极性基团而使材料 表面性能获得优化。 等离子体处理是一种干态加工， 不需 水和化学品 不会污染环境。 低温等离子体处理可用于各 种纤维、 纱线、 织物的表面改性 对纤维基体的内部影响 小不损伤纤维原有性能。 棉纤维用低温等离子体处理后 可改善其粘合性、 接枝聚合性及染色性能。 原棉纤维在经 低温氧等离子体处理时 等离子体中大量基态氧和激发态 氧原子等活性粒子将能量传递给棉纤维表面初生胞壁中的 分子， 使棉纤维表面的伴生物蜡脂、 果胶在高能粒子轰击 下脱离表面引起失重 并在棉纤维表面留下许多深浅不 同的凹坑， 引起棉纤维的表面刻蚀。同时， 大量氧活性粒 雳 彝 纺织导报 C h in a T e x t ile L e a d e r . 2 0 0 5 N o . 1 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 纤 维技术F i b e r T e c h n o lo a v 一一 子能使棉纤维表面氧化、 接枝 从而使棉纤维吸水性增强。 3 . 4 蒸汽闪爆技术 蒸汽闪爆技术是由美国学者Ma s o n 于1 9 2 7 年首先提 出来的， 最初是用于植物纤维的高效分离。随着研究的不 断深入， 现在蒸汽闪爆技术已应用于棉等纯纤维素纤维的 改性处理。 高压热蒸汽闪爆技术能使已渗入棉纤维素内部 的热水蒸汽分子以气流的方式从较封闭的孔隙中高速瞬间 释放出来. 可使棉纤维素内部的缠结、 缠绕及紧密堆砌区 得到有效的疏松、 梳理同时使纤维素分子内、 分子间氢 键断裂 破坏纤维材料的内外层结构， 赋予材料所希望的 性能2 3 。 利用蒸汽闪爆后的棉纤维素制备硝酸纤维， 在混 酸浓度一定的情况下 其含氮量提高 其硝化的均匀性也 明显增加2 4 。 同时采用闪爆法预处理后的棉纤维原材料合 成C MC 其碱化时间可大大缩短. 所得C MC的质量在一 定范围内随蒸汽闪爆压力的增加而提高 2 5 4 纳米技术 纳米技术作为近年来新崛起的一门高新技术 在纺织 工业中有着广阔的应用前景。 纳米材料是一种全新的超微 固体材料 其粒径一般小于1 0 0 n m. 具有特殊的表面效应、 体积效应 对棉纤维进行纳米材料表面处理 能赋予其新 的特异功能 2 1 , 2 6 。使用氧化铝、二氧化钦、氧化锌、陶 瓷粉末等纳米材料 采取浸轧法、 植入法和涂层法可对棉 纤维进行抗紫外线、 抗菌除臭、 抗静电、 抗电磁波辐射、 远 红外反射等功能整理是目 前开发功能性、 高附加值棉纺 织品的一个重要方向。由于纳米材料的特殊性能 将在未 来的纺织业中创造巨大的经济和社会效益。 5 结语 棉纤维是自然界中最丰富的可再生资源， 其应用涉及 到化工、国防、医药、 环保、石油等领域， 因此也是国民 经济建设和国防中不可缺少的重要原材料。 棉纤维及其衍 生物结构复杂， 其研究的内容十分丰富 开发新的多功能、 高性能棉纤维产品是2 1 世纪纤维工业的发展方向之一。 近 年来由于石油资源不断减少和环境污染问题的日益严重， 生产生态纺织品已经成为当代纺织工业的主题。 利用绿色 技术来生产具有清洁保健和可回收利用的棉纤维及棉织品 正是顺应了这一潮流。 新材料研究技术的发展 使得绿色 技术的研究内容与其它各学科技术交叉融合仿生技术、 微电子技术、 计算机技术的飞跃发展 解决了快速控制和 信息处理等方面的难题 为绿色技术向智能化、 高效化发 展提供了有利的条件， 也为棉纤维绿色改性及棉织品的绿 色加工整理开拓了更广阔的空间。因此， 树立绿色环保意 识 引导绿色消费 实施绿色经营. 广泛采用绿色技术， 不 断开发性能优异、 功能多样化、 生态环保的绿色棉纤维产 品是我国纤维研究及产业界的发展方向! 国 口 互 参考文献 1 S a m i r B B i l l a t e s , N a d i a A B a s l y . G r e e n T e c h n o l o g y a n d D e s i g n f o r E n v i r o n m e n t M . T a y l e r 2 3 3 一 2 3 8 . 6 陈宇岳. 丝绸和纤维技术的研究 进展及发展趋势 【 A .第5 届全 国丝绸新产品开发论坛论文集 【 C .杭州， 2 0 0 2 : 1 0 - 1 8 . 7 祝莹， 杨宏. 丝素蛋白对棉纤维化学涂履的研究 ( 一) J . 印染，1 9 9 3 , 1 9 ( 5 ) : 5 一 1 0 . 8 祝莹，杨 宏. 丝素蛋白对棉纤维化学涂度的研究 ( 二) J . 印染，1 9 9 3 , 1 9 ( 6 ) : 5 - 8 . 9 蒲宗 耀，陈 松.纷织品中的甲醛问 题 【 J . e 9 川纷织科技， 2 0 0 3 ( 6 ) : 3 8 - 4 0 . 1 0 刘涛， 彭孝军. 1 , 2 , 3 , 4 一 丁沈四梭酸在丝和棉纤维上的整 理工艺 【 J . 鞍山钢铁学院学报，2 0 0 2 , 2 5 ( 3 ) : 1 8 3 - 1 8 7 . 1 1 日 本用绿茶染色的棉制品受欢迎【 I .纷织信息周刊， 2 0 0 1 ( 6 ) : 3 3 . 1 2 吕家华， 周翔. 纤维素酶的活力与棉纤维的失重 【 J .中国纷 织大学学报，1 9 9 9 , 2 5 ( 1 ) : 5 - 8 . 1 3 陈东 辉，马 仁汀， K o s a k u D a i m o n . 纤维素纤维织物的生物整理 J .纷织学报，1 9 9 6 , 1 7 ( 6 ) : 4 - 7 . 1 4 T y n d a l l R M. I m p r o v i n g t h e S o f t n e s s a n d S u r f a c e A p p e a r a n c e o f C o t t o n F a b r i c s a n d G a r m e n t s b y T r e a t m e n t w i t h C e l l u l a s e E n z y m e s J . T e x t i l e C h e m C o l o r , 1 9 9 2 , 2 4 ( 6 ) : 2 3 一 2 6 . 1 5 张庆辉， 夏 川， 开吴 珍.天然彩棉的现状及未来的发展趋势 J .天津纷织科技， 2 0 0 1 , 4 0 ( 3 ) : 2 - 5 . 1 6 闻生力，胡伯涛. 2 1 世纪绿色坊织品开发与研究 【 J . 江苏纷 织，2 0 0 0 ( 5 ) : 6 . 1 7 陈 松，周宝良. 基因工程改良 棉纤维研究 进展 【 J .中国农 学通报，2 0 0 3 , 1 9 ( 1 ) : 6 2 - 6 5 . 1 8 T r o l i n d e r N L , B e r l i n J D, G o o d i n J R . D i f f e r e n t i a t i o n o f C o t t o n F i b e r F r o m S i n g l e C e l l s i n S u s p e n s i o n C u l t u r e J . I n V i t r o C e l l D e v B i o l , 1 9 8 7 ( 2 3 ) :7 8 9 . 纺织导报 C h in a T e x t ile L e a d e r . 2 0 0 5 N o . 1 了矛 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark F i b e r T e c h n ca 娜丫 纤 维 技术 纳米纤维的研究现状及其应用 摘要: 介绍了纳米材料的 概念和主要特点， 重点讨论了 纳米纤维的主要加工方法 及 其在 各个 领域的 应用， 包 括 静电 纷丝法、 海岛 型 双组分 复 合纷丝法 、 聚 合过 程 中直接制造直径纳米级纤维、 原纤化法、分子喷丝板纷丝法等加工方法以及纳米 纤维在服装、医药、能源及航空航天等领域的应用。 关键词:纳米技术;纳米纤维;纷丝技术; 中图分类号: T Q 3 4 2 .9 3文献标识码: 文章编号: 1 0 0 3 一3 0 2 5 ( 2 0 0 5 ) 0 1 一0 0 1 2 产品开发 A 一 0 5 东华大学纺织学院张国莲陈廷 纳米科学技术是2 0 世纪8 0 年代末期新崛起的一门高 新技术。 1 9 9 0 年， 第1 届国际纳米科技会议在美国召开， 标 志着纳米科学的诞生。 1 0 余年来 纳米技术对人类社会产 生了深刻的影响。 纳米纤维在机械、 电子、 材料、 光学、 化 工、医药等诸多领域已经得到了广泛应用。 1 有关定义 纳米 ( N a n o m e t e r )是一种长度计量单位，1 n m = 1 0 一 9 m， 一个原子的直径约为0 .2一0 . 3 n mo纳米结构是 指尺寸在1 一1 0 0 n m范围内的微小结构。 2 0 0 1 年9 月 美国学者G a ry S t i x 指出 一些纳米技术 制备或处理的材料实际上不是纳米级材料， 而是比纳米级 大 1 0 0 0 倍的微米级材料 川。美国Mi h a i l C R o c o 博士给 出了比较严密的定义: 纳米技术 ( N a n o t e c h n o l o g y ) 所制 备或处理的材料应具有以下基本特征: 至少在一个维数上 的尺寸在 1 一 1 0 0 n m范围内:加工工艺必须能对分子尺 度结构的物理或化学属性进行根本性控制; 并且这些微小 结构能够结合成更大的结构。 事实上 不同领域对尺寸的界定也不尽相同。 提到纳 米纤维时 一般是指纤维的直径是在纳米级。 有些人把直 径小于1 l t m的纤维称为纳米纤维 而有些人则定义直径小 于0 . 3 1 1 m的纤维为纳米纤维， 也有文献将纳米纤维定义为 直径为纳米级、长度超过1 L m的物质 2 1 2 纳米 材料的 独特效应 2 . 1 小尺寸效应 当微粒光波波长、 德布罗意波长以及超导态的相干长 度或透射深度等物理特征尺寸相近或更小的时候， 符合周 期性的边界条件受到破坏，因此在光、 热、电、声、 磁等 物理特性方面都会出现一些新的效应， 称为小尺寸效应。 2 . 2 表面与界面效应 纳米微粒的表面积很大， 在表面的原子数目 所占比例 很高大大增加了纳米粒子的表面活性: 表面粒子的活性 不但引起微粒表面原子输运和构型的变化 同时也引起表 面电子自 旋构象和电子能谱的变化。 2 . 3 量子尺寸效应 1 9 1张宝红，丰噪.人工棉纤维 【 J .生物学通报，1 9 9 4 , 2 9 ( '1 ) : 2 2 . 2 0 唐爱民，梁文芷. 纤维素预处理技术的发展 【 J .林产业化学 与工业，1 9 9 9 , 1 9 ( 4 ) : 8 1 - 8 8 . 2 1 王华锋，陈宇岳， 林红. 棉纤维的研究进展及发展趋势 【 J . 苏州大学学报:工学版，2 0 0 3 , 2 3 ( 4 ) : 1 2 - 1 9 . 2 2 宫宁瑞，刘继华. 辐封降解棉纤维素的研究 现状 【 J .火炸药 学才 k , 1 9 9 9 ( 1 ) : 7 0 - 7 2 . 2 3 邵自强，序双泉，李晓萌，等. 棉纤维蒸汽闪爆改性及其化学 反应性能 J . 火炸药学报，2 0 0 1 ( 1 ) : 4 4 - 4 6 . 2 4 邵自强， 徐冲， 王飞 俊， 等. 棉纤维素闪爆预处理对N C ,性能 影响分析 【 J . 推进技术， 2 0 0 2 , 2 3 ( 6 ) : 5 2 5 - 5 2 8 . 2 5 都红英，马慧 娟，郭彦中，等. 棉纤维素蒸汽闪爆改性及其梭 甲基化研究 【 J . 合成化学，2 0 0 2 , 1 0 ( 3 ) : 2 7 1 - 2 7 6 . 2 6 宗耀， 陈 松. 纳米材料在纷织品上的应用 【 J . 四川纷织科 技，2 0 0 1 ( 6 ) :9 - 1 0 . I 2 纺织导报 C h in a T e x t ile L e a d e r . 2 0 0 5 N o . 1 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark