奈米粉體

奈米粉體


1. 奈米粉體與紡織技術相結合 

奈米相關技術應用於紡織品市場趨勢,未來會著眼於工業、生醫或是交通上面。過去在2010年奈米纖維產量1,160萬噸,產值600億美元。日本富士經濟整理,日本奈米紡織品產值由2005250億日圓提升至今20201000億日圓,整整提升四倍。近年來,日本紡織品導入奈米技術,並應用於商品化為全球之最,在2010年前日本奈米纖維研發為主,但其後漸漸將奈米加工技術與紡織應用相結合。

2. 奈米粉體與紡織技術

奈米技術歸納四種:為微加工的極限,或通過奈米精度加工,形成奈米結構技術。也有通過超精細加工製作微機電裝置稱為奈米裝置。
奈米級顆粒製備,引起粉體性能改變,稱奈米技術。利用原子、分子建構結構製造有功能分子裝置,產生新的特性。也有仿生物體奈米結構,以生物自組裝,製造特定奈米粉體。還有,粉體小到奈米尺寸,原子大小部份成為表面原子,粉體表面物理和化學性質會與塊材完全不同,表面原子的化學穩定性要差,所以表面原子有觸媒效果,奈米的耐用性來考量,這性質卻十分棘手,找到有高度化學穩定性粉體。由於對奈米粉體的化學性質了解有限,必須尋找新粉體、製造技術、運用原理。奈米粉體結構特性,大比表面積、小尺寸效應、界面效應、量子效應,使奈米粉體有獨特性能。所以奈米粉體在紡織之重點在應用,產品與一般粉體是否有新的效應產生。
製造奈米產品,其技術路線可分為「自上而下」(top down)和「自下而上」(bottom up)兩種方式。「自上而下」是指透過加工技術,不斷地在尺寸上將人類創造的功能產品微型化。而「自下而上」是指以原子、分子為單元,根據人們的意願進行設計和組裝,進而構築成具有特定功能的產品。
 
3. 奈米粉體在紡織技術應用

   1998年美國即針對奈米級技術,進行奈米級紡織品研究,包括電子紡絲(Electro-spinning)、可染型奈米級聚丙烯纖維研究、奈米複合纖維研究(Clay的奈米纖維研究)及穿戴式服飾等;研究項目、投入經費高。日本東京工業大學也進行國家級奈米級紡絲技術研究,同時日本東麗等五大合纖廠皆參與該項計畫,由此可見奈米技術在紡織領域中仍深受重視。