摘要：随着科技的进步，纳米材料也被广泛的应用在各个领域之中，尤其是在化学纤维领域中更是具有重要优势作用。基于此，本文主要通过对纳米粒子的结构与性能入手，阐述了纳米材料在化学纤维中抗紫外线、抗菌除臭、远红外线等方面的应用并做出了展望。 关键字：纳米材料 化学纤维 应用
一、概述
作为一门新兴的技术以及学科，加强对纳米技术以及纳米材料的研究具有重要意义。纳米材料不仅具有独特的物力及化学性质，而且还涉及到胶体化学、化学反应等多学科的综合优势，所以说无论是在理论还是实际应用方面均具有较大的研究价值。
二、纳米粒子的结构与性能
纳米粒子的表面效应指的主要是其会随着纳米粒子的减小其比表面积而随着增大，而且由于
表面粒子与其相邻粒子之间缺少一定的配位，所以纳米粒子非常容易与其他原子进行结合，具有较高的活性。体积效应则指的是在纳米粒子的尺寸与超导态的相干波长或者与传统电子的德布罗意波长的物理尺寸相当的情况时，无论是纳米材料的电磁性还是化学性、力学性等都会比普通材料更加优势。纳米粒子的体积效应可以有效地提升该材料的物力以及化学性能，由此拓宽了纳米材料的使用范围。
2.2量子尺寸效应和宏观量子隧道效应
量子尺寸效应指的是当纳米粒子的尺寸小到某一特定值时会导致金属费米能级由连续能级逐渐转变为不连续能级。譬如，通过纳米粒子这一特点会导致导体转变为绝缘体，而绝缘体则会转变为超导体等。宏观量子隧道效应指的是粒子由于具有一定的贯穿作用，貌似物体内部存有了隧道一样，故被称作宏观量子隧道效应。
三、纳米技术在化学纤维中的应用方式
3.1纤维超细化
纤维超细化主要是通过纳米技术促使纤维达到纳米级别，从而满足某种应用需求。
3.2共混纺丝法
顾名思义共混纺丝法指的就是在化学纤维聚合或者熔融过程中加入特定的纳米材料粉体，从而促使化学纤维具有一定的特殊性能。该方法也是目前生产功能性纤维的主要方式之一。而且因为纳米粉体具有表面效应，所以经过相关化学处理后非常容易与高分子材料进行表面结合，其活性要比传统的粉体要高的多；另外，由于纳米粉体的半径较小，所以可以有效地满足纺丝设备的相关要求，可以有效地避免在化纤过程中造成的设备磨损、纤维断丝或者纤维可纺性较差等问题。此方法的优势在于由于纳米粉体可以较为均匀的分散的化学纤维的内部，所以可以有效提升纤维的耐久性以及稳定性。随着科技的进步，在化学纤维产品中也逐渐加大了对复合型纤维的应用，可以在不同的原液中加入不同的纳米粉体进而研发出多功能的纺织品。
四、纳米技术在化学纤维方面的应用进展
4.1抗紫外线型化学纤维
据不完全统计太阳光可以穿过大气层辐射到地面的紫外线可以达到总能量的百分之六作用，
虽然，紫外线具有一定的杀菌消毒且可以促进人体对维生素D的吸收，但是紫外线也会导致人体皮肤的迅速衰老以及出现癌变等。通过对抗紫外线性化学纤维的研究和应用则可以帮助人们更好地发挥紫外线的优势作用。其防护机理为：由于紫外线的波长在100-400纳米之间，且属于电磁波的一种，所以可以通过TiO2、ZnO、SiO2等波长在300-400纳米的物质进行吸收。为此，可以将此类物质制作为纳米粉体，然后起到对紫外线的吸收。除此以外，由于将这些物质制作为纳米粉体的比表面积较大，表面能较高，所以可以非常容易的与高分子进行结合，而且由于化学纤维纺丝设备对材料颗粒半径的要求，也表明了纳米粒子是最为合适的添加材料。
就目前而言，抗紫外线型的化学纤维种类较多，仅从国内外研发的相关产品种类来看，其不仅涉及到涤纶、尼龙、维纶等；其加工方式也包含尼龙与醋酸纤维混纺或者尼龙与聚氨酯混纺等工艺。该类型的纺丝品主要被应用在运动衫、套裤、游泳衣以及童装等方面。就国内大部分地区而言，人们夏天所穿着的单薄衣服均可以通过纳米粒子的该功能而进行相关产品的研制，从而有效地满足高温岗位、老人以及儿童的野外需求。
4.2抗菌除臭型化学纤维
一般情况下抗菌主要是包括对细菌分泌的毒素进行抑制、杀灭消除或者预防等。抗菌除臭型化学纤维的优势主要体现在：第一，保健性，可以有效地防止皮肤感染。可以将细菌分泌的毒素或者汗液转变为臭味物质的细菌，从而进行消除；第二，可以将臭味进行消除，具有一定的美学性。由于不同细菌具有不同的杀菌机理，所以无机抗菌剂又可以分为两类：其一则是接触型抗菌剂，主要指的是各种元素、元素的离子以及官能团等，譬如，Ag、Cu、Zn等。其二，光催化型抗菌剂。譬如TiO2、SiO2等。
由于各方面因素的制约导致我国对于抗菌剂的研究与国外相比起步较为，但是随着科技的进步近年来发展较为迅速。相关专家逐渐加大了对无机抗菌剂性能的研究，特别是对银系抗菌剂的研究。譬如，北京赛特瑞公司所生产的银系抗菌剂就是通过纳米技术来实现对层状银系无机抗菌材料的制作，从而有效的提升纺丝品的抗菌防霉效果，而且仅仅添加0.5%左右的抗菌剂就可以明显提升康县效果且对皮肤没有任何刺激影响。又譬如北京服装学院的相关科研人员通过大量实验表明，通过采用纳米级的氧化锌对棉纺织物进行相关处理后，可以有效地预防大肠杆菌、金黄葡萄球菌等。
4.3远红外线型化学纤维
作为一种具有远红外吸收以及反射功能的化学纤维，远红外线型化学纤维的应用不仅可以有效地吸收人体的多余热量，而且还可以向人体辐射一定的远红外线，从而增加人体皮下组织的血流量，促进人体的血液循环等。而且由于此纤维可以向人体辐射一定波长的红外线，所以可以降低人体热量的减少，为此此类纤维或者纺织品具有较高的保温性能。由于在此类材料中所添加的远红外超细添加剂主要是在陶瓷粉体的基础上进行开发而得的，且是一种白或者浅白粉体，为此又被称作为“远红外陶瓷粉”。无机抗菌剂
4.4阻燃型化学纤维
进行阻燃的主要目的就是有效地降低热分解过程中的可燃性气体的生成，进而抑制燃烧反应的发生。阻燃型化学纤维则主要是依据添加阻燃剂或者反应型阻燃剂来抑制材料的燃烧反应。通过纳米Sb2O3与其他阻燃剂或者消烟剂的共同使用，可以有效的提升阻燃效果。Sb2O3在燃烧反应初期首先会发生熔融反应,熔点为655℃,进而在材料表面形成保护膜隔绝空气,最后通过内部吸热反应,降低燃烧温度。在高温状态下Sb2O3可以被气化,将空气中的氧浓度进行稀释,从而起到阻燃作用。
五、问题及展望
就目前而言，纳米材料在化学纤维中的应用仍存在一些问题比如由于纳米材料的分散性较差且容易发生凝聚等问题，为此，为了更好地发挥纳米材料的优势作用需要对纳米粒子进行表面处理从而促使纳米粒子的表面能有所降低。纳米粒子表面处理的方式较多，按照由于发生化学反应可以分为表面吸附包覆改性以及表面化学改性两种。其中，包覆改性主要通过利用表面活性剂或者聚合物单体等有效地吸附在粒子表面，从而增强粒子的亲和性等；而化学改性则主要是通过化学反应或者化学吸附来对纳米粒子的表面进行处理。
随着科技的进步和发展，纳米技术以及纳米材料也被广泛的应用在各个领域之中，为此，在未来发展过程中，还应当加强对纳米技术的研究，发挥纳米技术以及纳米材料的优势作用，促进我国化工行业的飞速发展。譬如，可以按照人们对纤维的功能以及使用目的为前提，并通过纳米技术来实现对纤维大分子链的超分子结构的控制，从而制得人们所需的纤维品等。
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