摘要：本文主要討論了稀土在紡織品功能整理中的應(yīng)用及其前景，主要包括抗菌防臭整理、抗紫外線整理、變色發(fā)光整理等。

關(guān)鍵詞：稀土；功能整理；抗菌劑；抗紫外線劑；熒光劑

中圖分類號：TS195.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Application of Rare Earth in Textile Functional Finishing

Abstract： This article focused on the application of rare earth in textile functional finishing， mainly including antibacterial deodorization finishing， anti-uv finishing， luminescent finishing and so on.

Key words： rare earth； functional finishing； antimicrobial agent； uv-proofing agent； luminescent agent

20世紀(jì)以來，稀土研究日益受到人們的關(guān)注。在紡織服裝領(lǐng)域，稀土被應(yīng)用于纖維制造、織物前處理、染色、后整理等各個工序中，取得了眾多成果。紡織品功能整理的目的是賦予織物某些特殊性能，研究者則陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，一些稀土化合物、稀土復(fù)配物及稀土配合物具有抗菌、防臭、抗紫外線、變色發(fā)光等功能。

1 稀土抗菌防臭整理

稀土抗菌防臭技術(shù)按其發(fā)展時間大致為為孕育期（上世紀(jì)60年代后期開始）、形成期（上世紀(jì)80年代到90年代中后期）和發(fā)展期（上世紀(jì)90年代后期至現(xiàn)在），已經(jīng)解決了稀土抗菌防臭整理織物的安全性及耐久性，成功地開發(fā)出各類稀土抗菌防臭劑。稀土復(fù)配物、稀土配合物抗菌劑近年來發(fā)展很快，尤其是集稀土特性和納米特性于一體的稀土納米抗菌材料，其開發(fā)及應(yīng)用已成為當(dāng)前的一個熱點(diǎn)。目前稀土抗菌制劑以其原料豐富，國產(chǎn)化率高、耐高溫（500 ℃以上）、成本低、殺菌效果好、長效抗菌、用途廣、無毒副作用等特點(diǎn)得以較為廣泛應(yīng)用。

1.1 稀土抗菌防臭機(jī)理

對于稀土的抑菌機(jī)理，目前尚沒有較好的解釋。不過，人們已逐漸從分子水平上來研究稀土的生物活性，已有文獻(xiàn)報道，稀土可與細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、酶、蛋白質(zhì)、DNA及RNA作用。此外，稀土離子與Ca2+半徑相似，與O、S、N等的絡(luò)合能力大于Ca2+，是Ca2+優(yōu)異的拮抗劑，這些可能與稀土的抑菌性有很大的關(guān)系。值得注意的是，稀土抗菌劑中多為稀土與無機(jī)物、有機(jī)物配合結(jié)構(gòu)，綜合文獻(xiàn)報道，具有抑菌作用的稀土配合物，其有機(jī)配體多數(shù)是在環(huán)上含有羧基、羥基或磺酸基的芳香族化合物。有些稀土配合物的抗菌活性與配體相當(dāng)，而多數(shù)稀土配合物的抗菌活性高于配體，后者是由于稀土與配體發(fā)生了協(xié)同作用。納米級稀土抗菌劑主要是利用了納米材料獨(dú)特的表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)，容易穿過細(xì)胞膜，從而對紅細(xì)胞的脆性造成了破壞，可以抑制微生物的滋生，達(dá)到強(qiáng)烈殺菌的效果。

1.2 稀土抗菌防臭應(yīng)用進(jìn)展與前景

稀土抗菌劑的研究主要集中在簡單的稀土無機(jī)或者有機(jī)鹽類、稀土配合物（包括復(fù)配物）、納米級稀土制劑等 3 個方面。

劉志華等將稀土鈰離子用于羊毛織物的抗菌整理，結(jié)果表明：羊毛經(jīng)Ce3+處理后，羊毛對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌率均達(dá)到90%以上，雖然其抑菌性強(qiáng)，抑菌譜廣，但溶液的酸性較強(qiáng)，作為外用抗菌劑不是很理想。

研究發(fā)現(xiàn)鈦鐵試劑和磺基水楊酸稀土配合物是潛在的殺菌、防臭藥物，因此稀土配合物不斷被合成出來，由于具有良好的廣譜抗菌性而被用作抗菌制劑研究與應(yīng)用。例如霍春芳等采用了濾紙片法、稀釋法考察了多種稀土鹽及其配合物對多種芽孢菌、普通革蘭氏陽性細(xì)菌及普通革蘭氏陰性細(xì)菌的抑菌活性，發(fā)現(xiàn)稀土鹽類及其配合物抑菌性強(qiáng)、抑菌譜廣，對生命力強(qiáng)的芽孢菌顯示了比對普通革蘭氏陽性及陰性細(xì)菌更好的強(qiáng)抑菌效果，且稀土配合物的抑菌效果較稀土鹽更好，從而得出稀土配合物是一類對芽孢菌有特效的抑菌劑。

王學(xué)智等人較早地在棉布和滌棉的整理中使用了稀土（Pr、Eu、Gd、Dy）氯化物與l，10-鄰菲羅琳、2，2-聯(lián)吡啶的三元固態(tài)配合物，使織物產(chǎn)生了較強(qiáng)的廣譜抗菌作用。張幼珠等采用硝酸鈰與8-羥基喹啉合成配合物作真絲織物抗菌防臭衛(wèi)生整理劑，所合成的稀土配合物有較強(qiáng)的廣譜抗菌性，對白色念珠菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的抑菌環(huán)直徑均大于20 mm。楊自芳等以天然高分子殼聚糖和稀土硝酸鹽為原料，制得一系列新型稀土殼聚糖配合物，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均有很好的抑菌作用，且抑菌效果明顯優(yōu)于單獨(dú)的殼聚糖、稀土硝酸鹽。

也有人研究稀土復(fù)配（雙組份或多組分）抗菌整理劑，并取得較好效果。例如龍泓羽等選用四針狀氧化鋅晶須（T-ZnOw）作為主要成分并利用稀土元素可在T-ZnOw禁帶中產(chǎn)生附加能級擴(kuò)展光譜響應(yīng)范圍的性質(zhì)，選用常見稀土元素La和Ce對T-ZnOw進(jìn)行改性，采用浸漬法使改性T-ZnOw均勻分布在活性碳纖維上，制備出一種具有可見光響應(yīng)的高性能廣譜抗菌性纖維。趙曉燕等用低溫射頻磁控濺射技術(shù)，以TiO2/Nd、Nd/TiO2、TiO2/Nd/TiO2等 3 種方式，在PET非織造布表面沉積TiO2與稀土Nd相對含量不同的納米結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜，以寬化納米TiO2的吸收光譜，使其在可見光下也能具有較好的抗菌效果。陸斌等人利用分步浸漬法制備了Ce銀介孔復(fù)合無機(jī)抗菌劑，結(jié)果顯示，該抗菌劑仍然保持有序介孔結(jié)構(gòu)，活性物種Ag以納米線狀穩(wěn)定存在于孔道內(nèi)。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，樣品對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均有著優(yōu)良的抑殺效果。

近年來納米級稀土抗菌劑因其性能優(yōu)異而獲得較快發(fā)展。稀土納米抗菌劑一般是通過摻雜稀土金屬離子對納米載體（常用TiO2、ZnO等）進(jìn)行改性來制備。楊玲等采用納米ZnO為載體，按照不同摻雜比例制備了復(fù)合無機(jī)抗菌劑Ce4+/ ZnO，結(jié)果表明，摻雜稀土Ce4+明顯提高了納米ZnO的抗菌性。馮西寧等采用稀土對光觸媒（納米TiO2）進(jìn)行改性，將其負(fù)載在純棉織物上，試驗(yàn)證明，在未經(jīng)水洗的條件下，采用浸軋工藝處理棉織物比采用涂覆工藝處理的抗菌性能和分解甲醛的效果更加優(yōu)越。劉雪峰等以納米銳鈦礦型TiO2粉體和硝酸鈰為原料，采用浸漬法制備了稀土元素鈰負(fù)載納米TiO2抗菌劑。結(jié)果表明鈰負(fù)載后，納米TiO2的反射光譜特性紅移到了500 nm，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗菌性能，在光照下其抗菌機(jī)理為稀土激活光催化抗菌和鈰離子溶出抗菌的協(xié)同作用機(jī)理。武曉偉等也將稀土納米TiO2復(fù)合粉體在棉織物上的抗菌性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明摻入稀土離子有利于提高納米TiO2抗菌性能；相同條件下，稀土納米TiO2抑菌率可達(dá)到100%，洗滌10次后抑菌率仍為100%。

國內(nèi)企業(yè)在稀土抗菌防臭制劑的開發(fā)上，已經(jīng)取得一定成績。逐步開發(fā)出多類具有抗菌、防霉、清香、保健等功能產(chǎn)品。經(jīng)過處理后的織物對多種革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌以及白色璉球菌等真菌有殺滅和抑制其生長的作用，耐洗性也顯著提高，某些經(jīng)30次標(biāo)準(zhǔn)洗滌后仍有明顯的抗菌和抑菌效果，并且對人體無毒、無過敏反應(yīng)，因而具有優(yōu)良的衛(wèi)生保健作用。此外稀土作為一種抗菌劑，在使用的過程中是否會引起微生物耐藥性、是否會引起環(huán)境污染以及土壤生態(tài)失衡等，這些問題也值得關(guān)注。

2 稀土抗紫外線整理

紫外線是太陽光的重要組成部分，其能量約占日光總能量的6%，紫外線波長在190 ～ 400 nm之間。近年來人們越來越多地發(fā)現(xiàn)紫外線對人類的輻射日益增加，危害也日趨嚴(yán)重。因此，防紫外線整理也為功能性紡織品開發(fā)的重點(diǎn)之一。目前已見的相關(guān)報道，多為利用稀土-無機(jī)或稀土-有機(jī)復(fù)配制劑作為稀土紫外線反射劑和吸收劑對纖維或者織物進(jìn)行整理，可以獲得防紫外輻射效果。

2.1 稀土抗紫外線整理機(jī)理

紡織品要具有良好的抗紫外線效果關(guān)鍵在于阻礙紫外線與人體皮膚的接觸。目前，對于紡織品進(jìn)行抗紫外線整理的原理不外乎在于將紫外線吸收或者反射（屏蔽），吸收是將紫外光的能量予以轉(zhuǎn)換以熱能或其它形式的低能釋放消散，反射（屏蔽）是增加紡織品的反射性以防止紫外線透過。由于稀土其獨(dú)特的外電子層結(jié)構(gòu)，顯示了豐富而又獨(dú)特的物理-化學(xué)特性。將稀土元素應(yīng)用于抗紫外線屏蔽劑或吸收劑，可以增加紫外線的反射率和吸收率，減小透過率。

自1942年Weissman發(fā)現(xiàn)不同β-二酮類銪配合物在吸收近紫外光后能發(fā)射三價銪離子的特征光譜后，人們越來越多地將研究重點(diǎn)放在稀土有機(jī)配合物發(fā)光及其能傳機(jī)理上。目前關(guān)于稀土在紡織品抗紫外線整理中的應(yīng)用主要有 3 種類型：一是單純稀土化合物如鈰的氧化物及其無機(jī)鹽，尤其超細(xì)納米級氧化鈰抗紫外性能已有報道；二是稀土摻雜入無機(jī)類屏蔽劑（如無機(jī)類的ZnO、TiO2）使用，這實(shí)際上是對無機(jī)類屏蔽劑研究的進(jìn)一步拓展；三是合成稀土有機(jī)配合物用作轉(zhuǎn)光劑來吸收紫外線能將波長在200 ～ 360 nm的紫外光吸收轉(zhuǎn)換為紅外光并轉(zhuǎn)換為紅外光應(yīng)用于抗紫外線整理。

2.2 稀土抗紫外線整理應(yīng)用進(jìn)展與前景

目前將稀土用在紡織品抗紫外線整理上的研究尚不多，但已有的研究結(jié)果表明無論是與無機(jī)類屏蔽劑混用還是制成稀土有機(jī)配合物單獨(dú)使用，都可賦予紡織品很好的抗紫外線性能，這進(jìn)一步拓寬了稀土在紡織品中的應(yīng)用。

尹桂波等用稀土Eu3+有機(jī)配合物轉(zhuǎn)光劑分別在薄、厚棉織物上進(jìn)行了涂層處理，并進(jìn)行抗紫外線測試，轉(zhuǎn)光劑用量在10 g/L時，薄棉布經(jīng)整理后UPF值提高了近10倍。王輝等采用原位合成法在棉織物的表面生成CeO2納米粒子，它們與棉織物的表面具有很強(qiáng)的化學(xué)鍵連接，對棉織物的抗紫外性能有明顯的提高，而且經(jīng)過多次水洗后仍然具有非常優(yōu)異的抗紫外功能。Duan W等首先用CeO2溶膠處理棉織物，然后再用十二氟庚-丙基-三甲氧基甲硅烷（DFT-MS）進(jìn)行改良。這種經(jīng)過改良的棉織物表面不僅防水性能好，而且抗紫外性能也強(qiáng)。戰(zhàn)秀梅等采用溶膠-凝膠法制備稀土摻雜納米TiO2并將其用于玻璃纖維樣品抗紫外性能的研究，結(jié)果表明摻雜2%CeO2、2%La2O3、1.2%Gd2O3時TiO2抗紫外性能均有明顯提高，其中摻雜2%CeO2的效果最佳。

丁巧英等用氯化鑭（LaCl3）與TiO2復(fù)配整理液作為紫外線屏蔽劑對真絲織物進(jìn)行浸漬整理，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)浸漬后的真絲織物具有優(yōu)異的防紫外線和防黃變功能。也有人發(fā)明了一種稀土轉(zhuǎn)光非織造布，其中加入了銪、鋱、鑭有機(jī)轉(zhuǎn)光劑，具有很好的吸收紫外線效果。此外，有一種超細(xì)稀土復(fù)合屏蔽劑，可應(yīng)用于紡織品抗紫外線整理，該種產(chǎn)品融合了有機(jī)類和無機(jī)類抗紫外線屏蔽劑的優(yōu)點(diǎn)，具有屏蔽性能優(yōu)異、低成本、長壽命的特點(diǎn)，紫外線屏蔽率高于98%，成本比納米無機(jī)材料降低30%以上。

3 稀土發(fā)光變色整理

稀土因其特殊的電子層結(jié)構(gòu)，具有一般元素?zé)o法比擬的光譜性質(zhì)，在發(fā)光材料研究中備受青睞。根據(jù)光照射的性質(zhì)不同，發(fā)光纖維可分為自發(fā)光和蓄光兩種，蓄光纖維不僅具有發(fā)光功能，而且無毒、無害、無輻射，符合環(huán)保等相關(guān)使用要求，廣泛應(yīng)用于安全、裝飾服飾和防偽領(lǐng)域。稀土發(fā)光纖維就屬于蓄光發(fā)光纖維，是基于稀土長余輝發(fā)光材料與其他紡織材料復(fù)合而形成的一種特殊纖維。它是一類吸收太陽或人工光源所產(chǎn)生的光后發(fā)出可見光，而且在光吸收終止后仍可繼續(xù)發(fā)光的物質(zhì)，不消耗電能，可以吸收儲存自然光，在黑暗中呈現(xiàn)明亮可辨的可見光，是一種儲能節(jié)能的清潔“低碳”材料。

3.1 稀土發(fā)光纖維的發(fā)光機(jī)理

稀土原子具有豐富的電子能級，具有末充滿的4f電子層，在 7 個4f軌道之間分布，所以可以產(chǎn)生多種能級的躍遷。當(dāng)受到可見光照射時，電子從基態(tài)或下能級躍遷至上能級，發(fā)生光的吸收，將光能儲存于纖維之中；沒有可見光時，電子從激發(fā)態(tài)上能級躍遷至下能級或基態(tài)，將儲存于纖維之中的能量釋放出來，產(chǎn)生光的發(fā)射。稀土離子躍遷能級間的能量差不同，就能發(fā)出不同顏色的光。利用光色合成原理將三元色（紅、黃、藍(lán)）色光進(jìn)行一定方式的組合，從而形成色澤豐富、絢麗多彩的效果。此外，原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間有一稱為陷阱能級的中間級，電子處于陷阱能級中的時間決定了發(fā)光材料能夠持續(xù)發(fā)光的時間長短。

3.2 稀土發(fā)光整理應(yīng)用進(jìn)展與前景

從研發(fā)稀土夜光粉開始，我國稀土發(fā)光紡織品研究工作已經(jīng)開展近20年，且近年來發(fā)展很快。

常用的稀土長余輝發(fā)光材料均由稀土激活，已經(jīng)開發(fā)出來的新型稀土夜光材料有硫化物系列、硫氧化物體系、硅酸鹽、硅鋁酸鹽、磷酸鹽及稀土有機(jī)配合物系列等，但最主要的是堿土金屬鋁酸鹽體系和硫化物體系兩大類型。近年來，人們將研究目光更多集中在稀土鋁酸鹽上，堿土金屬鋁酸鹽體系蓄光材料主要是稀土Eu2+的鋁酸鹽熒光體系列，SrAl2O4∶Eu2+型鋁酸鍶熒光體、SrAl2O4∶Eu2+、Dy3+型鋁酸鍶熒光體、Sr4Al14O25∶Eu2+、Dy3+型鋁酸鍶熒光體、CaAl2O4∶Eu2+、Nd3+型鋁酸鈣熒光體等 4 種比較常見。這些稀土夜光粉是以鋁酸鍶或鋁酸鈣為母體結(jié)晶，添加稀土元素銪（Eu2+）作為激活劑，并添加鏑（Dy3+）或釹（Nd3+）等中重稀土作輔助激活劑，發(fā)射光從藍(lán)-綠，峰值在520 nm左右，具有發(fā)光亮度高、余輝時間特別長、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐高溫等特點(diǎn)。

葛明橋等人較早對稀土鋁酸鹽夜光絲進(jìn)行了研制，開發(fā)出彩色光稀土夜光新型高科技功能纖維，并投入工業(yè)化生產(chǎn)。該纖維的組成主要由90% ～ 97%的紡絲原料與3% ～10%的彩色光蓄光型夜光材料組成。其中，紡絲原料為聚酯或聚丙烯或聚酰胺，彩色光蓄光型夜光材料由Sr（NO3）2、Al（NO3）3·9H2O、Eu2O3、Dy2O3及25% ～ 35%的無機(jī)透明彩色料組成。這種纖維在沒有可見光的條件下會發(fā)出各種色光，且光的亮度也有多種。經(jīng)過多年實(shí)驗(yàn)證明，在纖維用長余輝發(fā)光材料中以 SrAl2O4∶Eu2+、Dy3+發(fā)光性能最佳。

稀土夜光纖維具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如機(jī)織面料、針織面料、刺繡、裝飾品等。在產(chǎn)品設(shè)計中選用夜光絲和普通絲相互搭配，不但可以降低成本，還突出了夜光絲的功能性和裝飾性效果，使產(chǎn)品新穎美觀。此外，夜光絲還可以在夜間應(yīng)急、建筑裝潢、交通運(yùn)輸、航空航海等領(lǐng)域廣泛使用。

4 稀土其他功能整理

稀土在織物功能整理中的應(yīng)用除以上 3 種外，還有應(yīng)用于抗靜電、阻燃、抗皺整理的少量研究報道。一般都是稀土與其他物質(zhì)混用，其水溶膠或樹脂經(jīng)軋烘焙工藝整理到織物上，賦予織物抗靜電、阻燃、抗皺、增白等功效。

5 稀土織物功能整理加工方法

稀土制劑抗菌防臭、抗紫外線、變色發(fā)光等整理，其加工方法大致相同。主要分為纖維內(nèi)混入法和后處理加工法，前者又分為熔融法和溶液法。

5.1 纖維內(nèi)混入法

纖維內(nèi)混入法是將稀土制劑混入纖維中，可以在高聚物聚合階段，也可在聚合結(jié)束后加入；可以在聚合物熔融過程的噴絲之前加入混合，也可在紡絲原液中混入。例如在抗菌腈綸纖維加工過程中，在高聚物聚合階段，可以采用接枝共聚方法將有機(jī)稀土抗菌劑混入纖維中；再如對于耐熱性較高的無機(jī)稀土抗菌劑可以采用采用熔融紡絲時混入；也可以直接將稀土發(fā)光變色材料與聚合物進(jìn)行共輥熔融紡絲，或把稀土發(fā)光材料分散在能和紡絲高聚物混熔的樹脂載體中制成母粒，然后再混入聚酯、尼龍、聚丙烯等高聚物中進(jìn)行熔融紡絲。

5.2 后處理加工法

后處理加工法是以浸漬、浸軋、涂層或噴涂等方法將稀土助劑物質(zhì)附在纖維上。例如，為了提高抗菌功能織物的耐洗性，常用樹脂或借反應(yīng)性基團(tuán)把稀土抗菌制劑固著在纖維上；再如，將稀土發(fā)光材料溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲校缓笈c樹脂液等粘合劑混和制成發(fā)光色漿，將纖維或織品在這種漿液中進(jìn)行涂層處理，得到具有光感性質(zhì)的發(fā)光纖維；對于抗紫外線整理，一般采用粉體狀、乳液狀、溶膠態(tài)或納米尺度稀土制劑通過后處理方法加工。后處理加工法簡單易行，所占的比例近年來上升也很快，但是存在耐洗牢度差等弊端。

6 結(jié)束語

當(dāng)前功能性紡織品日益受到關(guān)注，特別是近年來研制開發(fā)的很多新型功能紡織品不僅應(yīng)用在紡織服裝領(lǐng)域，同時還已經(jīng)廣泛應(yīng)用到多個行業(yè)領(lǐng)域，相信稀土借助其獨(dú)特理化性能，在未來的應(yīng)用前景將更加廣闊。

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[24] 葛明橋，虞國煒.彩色與彩色光稀土夜光纖維的開發(fā)及應(yīng)用[J].針織工業(yè)，2004（4）：65-66.

[25] 葛明橋，虞國煒.彩色與彩色光稀土夜光纖維及其制造方法：中國專利，1584138[P].2005-02-23.

[26] 趙菊梅，高小亮.稀土長余輝發(fā)光材料在紡織上的應(yīng)用[J].輕紡工業(yè)與技術(shù)，2010，39（6）：38-39.

葛明橋等人較早對稀土鋁酸鹽夜光絲進(jìn)行了研制，開發(fā)出彩色光稀土夜光新型高科技功能纖維，并投入工業(yè)化生產(chǎn)。該纖維的組成主要由90% ～ 97%的紡絲原料與3% ～10%的彩色光蓄光型夜光材料組成。其中，紡絲原料為聚酯或聚丙烯或聚酰胺，彩色光蓄光型夜光材料由Sr（NO3）2、Al（NO3）3·9H2O、Eu2O3、Dy2O3及25% ～ 35%的無機(jī)透明彩色料組成。這種纖維在沒有可見光的條件下會發(fā)出各種色光，且光的亮度也有多種。經(jīng)過多年實(shí)驗(yàn)證明，在纖維用長余輝發(fā)光材料中以 SrAl2O4∶Eu2+、Dy3+發(fā)光性能最佳。

稀土夜光纖維具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如機(jī)織面料、針織面料、刺繡、裝飾品等。在產(chǎn)品設(shè)計中選用夜光絲和普通絲相互搭配，不但可以降低成本，還突出了夜光絲的功能性和裝飾性效果，使產(chǎn)品新穎美觀。此外，夜光絲還可以在夜間應(yīng)急、建筑裝潢、交通運(yùn)輸、航空航海等領(lǐng)域廣泛使用。

4 稀土其他功能整理

稀土在織物功能整理中的應(yīng)用除以上 3 種外，還有應(yīng)用于抗靜電、阻燃、抗皺整理的少量研究報道。一般都是稀土與其他物質(zhì)混用，其水溶膠或樹脂經(jīng)軋烘焙工藝整理到織物上，賦予織物抗靜電、阻燃、抗皺、增白等功效。

5 稀土織物功能整理加工方法

稀土制劑抗菌防臭、抗紫外線、變色發(fā)光等整理，其加工方法大致相同。主要分為纖維內(nèi)混入法和后處理加工法，前者又分為熔融法和溶液法。

5.1 纖維內(nèi)混入法

纖維內(nèi)混入法是將稀土制劑混入纖維中，可以在高聚物聚合階段，也可在聚合結(jié)束后加入；可以在聚合物熔融過程的噴絲之前加入混合，也可在紡絲原液中混入。例如在抗菌腈綸纖維加工過程中，在高聚物聚合階段，可以采用接枝共聚方法將有機(jī)稀土抗菌劑混入纖維中；再如對于耐熱性較高的無機(jī)稀土抗菌劑可以采用采用熔融紡絲時混入；也可以直接將稀土發(fā)光變色材料與聚合物進(jìn)行共輥熔融紡絲，或把稀土發(fā)光材料分散在能和紡絲高聚物混熔的樹脂載體中制成母粒，然后再混入聚酯、尼龍、聚丙烯等高聚物中進(jìn)行熔融紡絲。

5.2 后處理加工法

后處理加工法是以浸漬、浸軋、涂層或噴涂等方法將稀土助劑物質(zhì)附在纖維上。例如，為了提高抗菌功能織物的耐洗性，常用樹脂或借反應(yīng)性基團(tuán)把稀土抗菌制劑固著在纖維上；再如，將稀土發(fā)光材料溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，然后與樹脂液等粘合劑混和制成發(fā)光色漿，將纖維或織品在這種漿液中進(jìn)行涂層處理，得到具有光感性質(zhì)的發(fā)光纖維；對于抗紫外線整理，一般采用粉體狀、乳液狀、溶膠態(tài)或納米尺度稀土制劑通過后處理方法加工。后處理加工法簡單易行，所占的比例近年來上升也很快，但是存在耐洗牢度差等弊端。

6 結(jié)束語

當(dāng)前功能性紡織品日益受到關(guān)注，特別是近年來研制開發(fā)的很多新型功能紡織品不僅應(yīng)用在紡織服裝領(lǐng)域，同時還已經(jīng)廣泛應(yīng)用到多個行業(yè)領(lǐng)域，相信稀土借助其獨(dú)特理化性能，在未來的應(yīng)用前景將更加廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1] 周謹(jǐn).織物稀土抗菌防臭整理進(jìn)展[J].紡織科技進(jìn)展，2006（2）：20-21.

[2] 馬建偉，秦泗霞，蘇冬梅.稀土納米抗菌材料衛(wèi)生安全性的研究初探[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2004，14（10）：77-80.

[3] 劉志華，張建波，朱平，等.稀土對羊毛的抗菌及染色性能研究[J].毛紡科技，2007，28（6）：19-22.

[4] 霍春芳，張冬艷，劉進(jìn)榮，等.稀土鹽及其配合物對芽孢菌的抑菌活性的影響[J].中國藥物化學(xué)雜志，2002，45（1）：8-11.

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[14] 武曉偉，施亦東，陳衍夏.稀土-TiO2納米在棉織物上的抗菌性能[J].印染，2007，33（6）：11-13.

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[16] 洪杰.稀土在紡織品抗紫外線整理中的應(yīng)用[J].紡織導(dǎo)報，2012（4）：82-84.

[17] 尹桂波，陳和春，耿琴玉，等.稀土Eu3+有機(jī)配合物轉(zhuǎn)光劑在抗紫外整理中的應(yīng)用研究[J].印染助劑，2010，27（10）：43-45.

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[21] 丁巧英，張幼珠.納米TiO2與稀土復(fù)配物對真絲綢的防紫外和防黃變作用研究[J].印染助劑，2010，27（3）：8-10.

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葛明橋等人較早對稀土鋁酸鹽夜光絲進(jìn)行了研制，開發(fā)出彩色光稀土夜光新型高科技功能纖維，并投入工業(yè)化生產(chǎn)。該纖維的組成主要由90% ～ 97%的紡絲原料與3% ～10%的彩色光蓄光型夜光材料組成。其中，紡絲原料為聚酯或聚丙烯或聚酰胺，彩色光蓄光型夜光材料由Sr（NO3）2、Al（NO3）3·9H2O、Eu2O3、Dy2O3及25% ～ 35%的無機(jī)透明彩色料組成。這種纖維在沒有可見光的條件下會發(fā)出各種色光，且光的亮度也有多種。經(jīng)過多年實(shí)驗(yàn)證明，在纖維用長余輝發(fā)光材料中以 SrAl2O4∶Eu2+、Dy3+發(fā)光性能最佳。

稀土夜光纖維具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如機(jī)織面料、針織面料、刺繡、裝飾品等。在產(chǎn)品設(shè)計中選用夜光絲和普通絲相互搭配，不但可以降低成本，還突出了夜光絲的功能性和裝飾性效果，使產(chǎn)品新穎美觀。此外，夜光絲還可以在夜間應(yīng)急、建筑裝潢、交通運(yùn)輸、航空航海等領(lǐng)域廣泛使用。

4 稀土其他功能整理

稀土在織物功能整理中的應(yīng)用除以上 3 種外，還有應(yīng)用于抗靜電、阻燃、抗皺整理的少量研究報道。一般都是稀土與其他物質(zhì)混用，其水溶膠或樹脂經(jīng)軋烘焙工藝整理到織物上，賦予織物抗靜電、阻燃、抗皺、增白等功效。

5 稀土織物功能整理加工方法

稀土制劑抗菌防臭、抗紫外線、變色發(fā)光等整理，其加工方法大致相同。主要分為纖維內(nèi)混入法和后處理加工法，前者又分為熔融法和溶液法。

5.1 纖維內(nèi)混入法

纖維內(nèi)混入法是將稀土制劑混入纖維中，可以在高聚物聚合階段，也可在聚合結(jié)束后加入；可以在聚合物熔融過程的噴絲之前加入混合，也可在紡絲原液中混入。例如在抗菌腈綸纖維加工過程中，在高聚物聚合階段，可以采用接枝共聚方法將有機(jī)稀土抗菌劑混入纖維中；再如對于耐熱性較高的無機(jī)稀土抗菌劑可以采用采用熔融紡絲時混入；也可以直接將稀土發(fā)光變色材料與聚合物進(jìn)行共輥熔融紡絲，或把稀土發(fā)光材料分散在能和紡絲高聚物混熔的樹脂載體中制成母粒，然后再混入聚酯、尼龍、聚丙烯等高聚物中進(jìn)行熔融紡絲。

5.2 后處理加工法

后處理加工法是以浸漬、浸軋、涂層或噴涂等方法將稀土助劑物質(zhì)附在纖維上。例如，為了提高抗菌功能織物的耐洗性，常用樹脂或借反應(yīng)性基團(tuán)把稀土抗菌制劑固著在纖維上；再如，將稀土發(fā)光材料溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，然后與樹脂液等粘合劑混和制成發(fā)光色漿，將纖維或織品在這種漿液中進(jìn)行涂層處理，得到具有光感性質(zhì)的發(fā)光纖維；對于抗紫外線整理，一般采用粉體狀、乳液狀、溶膠態(tài)或納米尺度稀土制劑通過后處理方法加工。后處理加工法簡單易行，所占的比例近年來上升也很快，但是存在耐洗牢度差等弊端。

6 結(jié)束語

當(dāng)前功能性紡織品日益受到關(guān)注，特別是近年來研制開發(fā)的很多新型功能紡織品不僅應(yīng)用在紡織服裝領(lǐng)域，同時還已經(jīng)廣泛應(yīng)用到多個行業(yè)領(lǐng)域，相信稀土借助其獨(dú)特理化性能，在未來的應(yīng)用前景將更加廣闊。

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[9] 趙曉燕，王鴻博，高衛(wèi)東，等.磁控濺射法研制稀土激活TiO2抗菌材料[J].印染，2007，33（20）：5-8.

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[12] 馮西寧，鄭光洪，魏玉君，等.純棉織物負(fù)載稀土改性光觸媒的研究[J].印染，2008，34（3）：9-12.

[13] 劉雪峰，涂銘旌.稀土負(fù)載型納米二氧化鈦抗菌劑的研制[J].現(xiàn)代化工，2005，25（增刊）：145-147.

[14] 武曉偉，施亦東，陳衍夏.稀土-TiO2納米在棉織物上的抗菌性能[J].印染，2007，33（6）：11-13.

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[20] 戰(zhàn)秀梅，林萍，陳小立，等.稀土摻雜二氧化鈦的合成及抗紫外性能的研究[J].東華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006，32（3）：124-127.

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[22] 稀土轉(zhuǎn)光非織造布及其制備方法[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2004，22（6）：40-41.

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