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雖然衣物本質上最重要的作用是蔽體，保護脆弱的人體免于天氣與環境的傷害，在一些有潛在危害的活動（像遠足或烹飪時）時提高安全的程度。 不過隨著科技技術的發展，衣物的功能早不止于此，各種五花八門的功能都被疊加在原本普通的衣物上。

具備防曬功能的衣物越來越受歡迎

如果您對這些功能衣物有所了解，就會知道許多功能之所以得以實現，靠的不是布料本身而是被添加到里面的納米級陶瓷粉體。它們之所以具有各種獨特的甚至奇異的性能，主要得益于其自身的特殊性能及極大的表面比（表面總面積與總質量的比例），當被分散固定在紡織品上時就能使紡織品具有各種功能。

那到底陶瓷材料有多“神通廣大”？它們又是怎么發揮作用的？下面一起看看。

抗UV

近年來，防止紫外線對人體的傷害，已經被越來越多的消費者所重視。紫外線照射不僅使紡織品褪色、脆化，強度降低，還可使皮膚變紅，產生黑色素和色斑，影響皮下彈性纖維，使皮膚失去彈性，產生皺紋，更嚴重時還會誘發癌變。

為了阻斷太陽光中有害人體健康的紫外光線，可在布料纖維中加入納米陶瓷粉末。目前這部分技術主要有兩大類：一是在加工生產化學纖維時，將紫外線屏蔽劑加入，即采用熔融法紡絲時，加入紫外線屏蔽劑，使生產出的化學長絲或短纖維本身就具有屏蔽紫外線的功能；二是采用表面涂層法，即采用抗紫外線物質均勻地分散于粘合劑中，涂在織物上形成屏蔽薄膜，阻隔紫外線與人體皮膚接觸。

紫外線屏蔽劑的主要作用是反射或散射紫外線，目前常用的紫外線屏蔽材料主要有ZnO，TiO₂，Fe₂O₃，MgO，滑石粉等，其中ZnO和TiO₂效果最好。為保證紫外線屏蔽劑的效果，其粉末顆粒直徑d≥λ/2（λ為波長），但顆粒直徑過大，會影響紡絲的質量，織物的手感也會受到影響，一般要求顆粒直徑d≤0.01μm。具體可參考下表中兩種由日本開發的紫外線屏蔽劑ZnO-100和Zn-200的物理性能（該屏蔽劑主要用于涂層法）。

經過抗紫外處理后的面料織物對180~400m波段的紫外線，特別是UVA，UVB有良好的吸收和發射作用，屏蔽性強，紫外線透過率大大降低，還能降低熱傳導速度借以提供皮膚極佳的防護和涼爽，因此特別適用于野外工作服、高原服、及太陽傘等使用。

涼爽

高溫作業人員面臨著嚴酷的工作環境，很容易產生熱累積、熱應激反應，加重人員的疲勞感，影響人員的反應靈敏度，降低人員執行任務能力，為了改善人體微氣候環境，降低人員熱應激反應，通常都采用穿著降溫服裝來增加人體生理舒適性。

為了達到低溫涼爽的效果，可在布料纖維中加入納米陶瓷粉末，因陶瓷粉末高導熱與高散熱特性，能快速降低布料吸收來的溫度——比如說氮化硼就具有非常優秀的熱導率，除了能在電子產品熱管理材料中大展身手外，也能加入紡織纖維中，制備成冰爽怡人的人體熱管理材料。

利用氮化硼優異的導熱性，東華大學紡織科技創新中心俞建勇院士和丁彬教授團隊帶領的納米纖維研究團隊通過靜電紡絲技術制備了連續氮化硼導熱框架貫穿的高導熱超疏水聚氨酯防水透濕納米纖維膜，原料包括一種聚合物（聚氨酯），一種疏水性的聚合物（氟化聚氨酯）和導熱填料（氮化硼納米片）。

這些膜可以驅散外界的水分，但是它們的毛孔足夠大，可以使汗液從皮膚中蒸發，并使空氣循環。氮化硼納米片覆蓋了聚合物納米纖維，形成了將熱量從內部源傳導到外部空氣的網絡。可以在保證纖維高透濕性能的前提下實現了材料導熱性能的提升，同時采用低表面能的氟化聚氨酯對纖維表面潤濕性調控，使纖維膜具備了良好的超疏水特性和耐水滲透性。

發熱

冬季來臨時，瑟瑟寒風讓人恨不得里三層外三層裹成熊，但穿這么厚又不符合當下都市人的審美追求。為了美麗且不凍人，“自發熱面料”便橫空出世了，以其制成的發熱內衣等衣物深受人們歡迎，也被商家封為“過冬神器”。

自發熱面料之所以可以發熱，一般是通過兩種技術來達到，一是通過在纖維中加入對熱輻射吸收比較好的無機離子；二是通過在紡絲溶液中加入遠紅外線放射陶瓷粉體。其發熱原理并不是自己主動發熱，而是通過吸收人體放出的熱量進行儲存然后再釋放。

紅外線是物體輻射能量之一，它是因組成分子原子核外圍電子能量躍遷所產生之結果。以人體為例，人體的體溫會使人體本身能釋放9.3 mm附近為主之遠紅外線，其總放射能量強度約為450 W/m²，此現象可由紅外線熱像儀清楚地看出人體表面所釋放之遠紅外線。而亞微米級遠紅外陶瓷材料能在常溫下吸收人體自身向外散發的熱量，并輻射回人體最需要的波長為6~14μm的遠紅外線，讓人體皮下水分子產生摩擦生熱，進而發生溫熱效果。此時人體的熱會再被陶瓷粉吸收并放射遠紅外線，這樣會有持續的循環反應，達到長效的發熱效果。

高效能遠紅外線陶瓷粉末型態

目前常見的遠紅外線陶瓷材料可分為金屬氧化物、非氧化物及金屬等三大類，各類常見材料可見下表。一般而言，金屬氧化物的遠紅外線放射率比非氧化物及金屬高，而非氧化物及金屬的遠紅外線放射率相近，兩者較不適合作為高效能遠紅外線輻射材料，其應用大都作為反射板之使用。

在遠紅外線產品應用上，為加強遠紅外線陶瓷材料的遠紅外線釋放，一般常會在遠紅外線陶瓷材料中添加稀有元素，如鑭(La)、鈰(Ce)、釹(Nd)、釷(Th)等等。稀有元素的價電子帶容易捕獲遠紅外線陶瓷材料的電子，因此會增加遠紅外線陶瓷材料的電子-電洞數目，釋放的遠紅外線能量也越強。

目前這些保暖衣物多以含遠紅外陶瓷材料的合成纖維編織為面料內層，天然纖維編織為面料外層，兩者通過針織方式連在一起，已被用于開發各種遠紅外干爽型純棉或滌棉保健內衣褲、襯衫、文胸、襪子、床單、被罩等。

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