－兼談用馬爾文雷射粒度分析儀測定粒度分布的重要性
瑞士華嘉（香港）****楊正紅
目前，奈米技術在功能性紡織品中作用已得到認可，其產品在不斷地開發中顯示出良好的廣闊前景。但在開發中遇到了種種困難，特別是粒度問題，應引起足夠的重視。
已經確認，當顆粒尺寸小於100nm時即是奈米顆粒。奈米材料由於量子尺寸效應，將會導致光、聲、電、磁等特性異常，從而為奈米功能材料的應用奠定了基礎。有時當顆粒小於1m時即可體現出某種特殊功能，這種顆粒應稱作超細顆粒（注意與奈米顆粒區別！
），它們常被用作紡織助劑。這些顆粒的應用簡單舉例如下：
1. 用10-100nm之間顆粒漿料以聚合物噴射靜電拉伸紡絲法制奈米纖維。
2. 作為抗紫外線助劑，二氧化鈦對紫外線最大吸收率的粒徑範圍應在120-300nm左右。
3. 作為抗菌劑，奈米氧化鋅和奈米二氧化鈦能在水和空氣存在下，催化生成羥基自由基·oh，從而起到殺菌作用。
4. 作為遠紅外輻射材料，0.5-1m以下的遠紅外陶瓷粉被加到纖維中去，以起到保暖作用。
由此可見，要實現上述應用必須保證以下幾個要素：
一、必須對漿料和助劑的粒度大小及其分布進行測定，從而確認其具備所需功能
顆粒的大小即粒度是乙個基礎問題。無論何種方法得到的顆粒都存在著乙個粒度分布，少量大粒子的存在將造成斷絲，疵點或其他質量問題。另外，當一次粒子小於100nm時，極易發生團聚而產生二次粒子。
如果不能將它們分散開，奈米技術所應當具備的小尺寸效應、表面和介面效應將不能體現出來。
當前，許多人都以透射電鏡結果作為粒度大小的標準，但電鏡不僅**高昂，而且既不能反映粒子的整體狀況，也容易使人忽略團聚體的存在，而這恰恰是馬爾文雷射粒度分析方法的長處，它可以客觀地反映二次粒子的存在狀態和一次粒子的數量比例，以及分散條件的改變對體系粒度分布的影響。
二、必須對粉體助劑的分散性予以重視
助劑的粒徑越小，其紡織材料的功能就越好，但這要以助劑在基體中分散均勻且助劑顆粒與高分子材料之間有良好的介面為前提。另一方面，助劑顆粒越細，對其加工技術和裝備水平要求就越高，**也越貴。助劑顆粒越細越容易團聚，如果在基體中不能分散開來而以團聚體狀態存在，那將成為功能材料中最薄弱的環節，不僅不能實現預期功能，還成為引起材料破壞的致命缺陷。
因此，必須摸索並確定助劑的分散條件，以確保這類粉體的分散性、相容性和功能性化纖的可紡性。馬爾文zeta電位分析儀是尋找分散條件的乙個重要手段。
三、必須制定乙個大粒子存在允許量的質量標準
如前所述，漿料中很難避免存在的大粒子（如大於100m的粒子），其粒子數往往只佔總粒子數10-7%，但這往往是斷絲的根源。所以急需制定乙個質量標準，對此進行約束。由於馬爾文粒度儀對大粒子極其敏感，這將有助於質量標準的確立。
四、避免「奈米」概念庸俗化
「奈米顆粒」依據其定義應具備三個極易判別的基本特徵：
1. 真正的奈米顆粒由於顆粒直徑小於100nm，在可見光範圍（350-650nm）之外，所以是看不見的，能看見的肯定不是「奈米顆粒」。
2. 「奈米粉體」或「超細粉體」放在水中是不沉澱的。由於受分子熱運動的影響，當粒子直徑小於1m時，其粒子受地心引力的重力影響小於布朗運動的影響，所以在水中，1m以下的粉體不會沉澱。
若在顯微鏡下判斷出的「奈米材料」在水中沉澱，則說明均是團聚體而不具備「奈米材料」的功能。
3. 「超細粉體」包括奈米粉體在空氣中會自然漂浮而不下落。當粉體顆粒小至近1m時，受分子擾動的影響，顆粒會自然漂浮在空中。
在北京的沙塵天氣，人們能感覺到空氣中的黃土之細，能感到呼吸困難，「奈米粉體」的狀態也是如此。由於其顆粒更小，表面能極高，具有很高的活化效能，可以預見，隨著「奈米時代」的到來，「奈米職業病」也將發生。
由於我國尚不存在真正的「納公尺粉」，筆者建議，應首先嚴格定義基本概念，即
超細粉體（顆粒）：是等效球體積在100nm-1000nm之間的顆粒（粉體）
奈米顆粒（粉體）：是等效球體積在1nm-100nm之間的顆粒（粉體）
超細材料：是一維方向尺寸小於1000nm的材料
奈米材料：是一維方向尺寸小於100nm的材料
綜上所述，為保證我國奈米科學和奈米技術健康發展，我們應腳踏實地，打好基礎，避免急功近利，炒作概念，增加現代科學儀器，保證基本的檢測分析手段，發展真正的功能性紡織產品，趕上或接近發達國家的水平。
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