雖然衣物本質(zhì)上最重要的作用是蔽體，保護(hù)脆弱的人體免于天氣與環(huán)境的傷害，在一些有潛在危害的活動（像遠(yuǎn)足或烹飪時）時提高安全的程度。 不過隨著科技技術(shù)的發(fā)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(xiàn)，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(dú)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(zhì)量的比例），當(dāng)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(fā)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(jīng)被越來越多的消費(fèi)者所重視。紫外線照射不僅使紡織品褪色、脆化，強(qiáng)度降低，還可使皮膚變紅，產(chǎn)生黑色素和色斑，影響皮下彈性纖維，使皮膚失去彈性，產(chǎn)生皺紋，更嚴(yán)重時還會誘發(fā)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(shù)主要有兩大類：一是在加工生產(chǎn)化學(xué)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(chǎn)出的化學(xué)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(zhì)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(zhì)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(fā)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(jīng)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(fā)射作用，屏蔽性強(qiáng)，紫外線透過率大大降低，還能降低熱傳導(dǎo)速度借以提供皮膚極佳的防護(hù)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(yè)人員面臨著嚴(yán)酷的工作環(huán)境，很容易產(chǎn)生熱累積、熱應(yīng)激反應(yīng)，加重人員的疲勞感，影響人員的反應(yīng)靈敏度，降低人員執(zhí)行任務(wù)能力，為了改善人體微氣候環(huán)境，降低人員熱應(yīng)激反應(yīng)，通常都采用穿著降溫服裝來增加人體生理舒適性。

為了達(dá)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(dǎo)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(yōu)秀的熱導(dǎo)率，除了能在電子產(chǎn)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(yōu)異的導(dǎo)熱性，東華大學(xué)紡織科技創(chuàng)新中心俞建勇院士和丁彬教授團(tuán)隊帶領(lǐng)的納米纖維研究團(tuán)隊通過靜電紡絲技術(shù)制備了連續(xù)氮化硼導(dǎo)熱框架貫穿的高導(dǎo)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(dǎo)熱填料（氮化硼納米片）。

這些膜可以驅(qū)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(fā)，并使空氣循環(huán)。氮化硼納米片覆蓋了聚合物納米纖維，形成了將熱量從內(nèi)部源傳導(dǎo)到外部空氣的網(wǎng)絡(luò)。可以在保證纖維高透濕性能的前提下實現(xiàn)了材料導(dǎo)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(diào)控，使纖維膜具備了良好的超疏水特性和耐水滲透性。

發(fā)熱

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

自發(fā)熱面料之所以可以發(fā)熱，一般是通過兩種技術(shù)來達(dá)到，一是通過在纖維中加入對熱輻射吸收比較好的無機(jī)離子；二是通過在紡絲溶液中加入遠(yuǎn)紅外線放射陶瓷粉體。其發(fā)熱原理并不是自己主動發(fā)熱，而是通過吸收人體放出的熱量進(jìn)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(chǎn)生之結(jié)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(yuǎn)紅外線，其總放射能量強(qiáng)度約為450 W/m²，此現(xiàn)象可由紅外線熱像儀清楚地看出人體表面所釋放之遠(yuǎn)紅外線。而亞微米級遠(yuǎn)紅外陶瓷材料能在常溫下吸收人體自身向外散發(fā)的熱量，并輻射回人體最需要的波長為6~14μm的遠(yuǎn)紅外線，讓人體皮下水分子產(chǎn)生摩擦生熱，進(jìn)而發(fā)生溫?zé)嵝Ч?/span>此時人體的熱會再被陶瓷粉吸收并放射遠(yuǎn)紅外線，這樣會有持續(xù)的循環(huán)反應(yīng)，達(dá)到長效的發(fā)熱效果。

高效能遠(yuǎn)紅外線陶瓷粉末型態(tài)

目前常見的遠(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)紅外線放射率相近，兩者較不適合作為高效能遠(yuǎn)紅外線輻射材料，其應(yīng)用大都作為反射板之使用。

在遠(yuǎn)紅外線產(chǎn)品應(yīng)用上，為加強(qiáng)遠(yuǎn)紅外線陶瓷材料的遠(yuǎn)紅外線釋放，一般常會在遠(yuǎn)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(yuǎn)紅外線陶瓷材料的電子，因此會增加遠(yuǎn)紅外線陶瓷材料的電子-電洞數(shù)目，釋放的遠(yuǎn)紅外線能量也越強(qiáng)。

目前這些保暖衣物多以含遠(yuǎn)紅外陶瓷材料的合成纖維編織為面料內(nèi)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(fā)各種遠(yuǎn)紅外干爽型純棉或滌棉保健內(nèi)衣褲、襯衫、文胸、襪子、床單、被罩等。

粉體圈NANA