原子层沉积在纺织品表面多功能改性研究进展

杨辉宇， 周敬伊， 段子健， 徐卫林， 邓 波， 刘 欣

1. 武汉纺织大学 省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室， 湖北 武汉 430200；2. 湖北工程学院 化学与材料科学学院， 湖北 孝感 432000)

纤维材料作为纺织工业的重要原材料，广泛应用于人们的日常生活中,棉、毛、麻、丝等天然纤维材料为纺织工业的发展奠定了重要的基础。随着聚合物材料研究的不断深入和纺织工业的现代化发展，新型合成纤维成为了纺织纤维材料在多样化应用领域中的新选择。目前，人们对具有特殊性能的纺织品的需用量正在不断增加，也对纺织品的性能提出了更高的要求。除具有传统的保形、抗皱、抗起球、悬垂、颜色鲜艳、色牢度高、富于光泽等本征特性外，导湿透气、防水[1]、阻燃[2]、抗菌[3-4]、自清洁[5-6]、防紫外线[7-8]等功能也是纺织品倍受人们关注和重视的领域。

纳米材料的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等结构特性展现出许多特有的性质，如光学性能、电学性能、力学性能、吸波性能和生物相容性等。这些性能为纺织品的多功能化开发提供了新的思路，如纳米材料对紫外线和红外线的吸收或反射特性可以使纺织品具有紫外线防护、抗热老化以及隔热保温等作用。传统纺织品改性主要包括轧—烘—焙或涂覆，但这些方法使改性后的纺织品存在功能持久性差，力学强度和纤维柔软性下降等弊端。提升纺织品多功能特性仍需积极寻求替代技术，即具有环保、保形性和耐洗涤性优异的改性方法[1]，能够在保持低成本和多功能性的同时不降低纤维材料的本征特性。

化学气相沉积[9]、层层自组装[10]、电泳沉积[11]和原子层沉积(ALD)[12-14]等许多新方法和新技术已经运用于纺织品多功能特性的开发与设计中。其中，原子层沉积技术由于具有优异的保形性、生长的均匀性以及精确的膜厚可控等特点被认为是理想的改性方法之一。原子层沉积不仅赋予纺织品多功能化特点，且功能薄膜的稳定性高、耐服役性强、不受基体材料大小和形状的限制，能够在原子水平上控制薄膜的组成结构与厚度，对周围环境无污染。基于此，本文从ALD的生长机制出发，对其制备的多功能无机纳米薄膜在纤维/织物上的应用进行综述，以阐明其最新的研究进展。

1 原子层沉积原理

原子层沉积(ALD)是一种表面自限制反应的化学气相沉积技术[15]，是通过将高活性前驱体以脉冲交替的方式引入反应腔内，并在基体表面进行气-固化学反应形成薄膜的一种方法。反应过程中，一般由2个时间分隔的半反应交替进行，所产生的副产物以及多余前驱体通过惰性气体进行吹扫，2个半反应彼此间相互独立从而形成了具有亚单层薄膜可控生长的反应特点。图1示出低温ALD自限制反应机制示意图。以三甲基铝(Al(CH3)3，TMA)/水为前驱体在纤维/织物表面沉积Al2O3为例：首先，TMA形成蒸气脉冲进入反应腔体内，并与基材表面的羟基、羧基或氨基等发生化学吸附; 随后，通入去离子水与TMA在基材表面反应产生的活性基团进行缩合; 整个脉冲反应过程采用惰性气体作为载气和吹扫气体，以去除残留的前驱体和未反应的产物。重复上述循环次数可以有效调控制备的Al2O3薄膜层的厚度。

图1 经ALD在织物上沉积Al2O3的化学反应机制

循环次数的改变可以有效精确控制薄膜的生长，但薄膜的生长速率主要由以下几方面[16]决定：1)前驱体的空间位阻效应，空间位阻效应会使表面前驱体的密堆积数量减少而降低生长速率；2)表面反应活性位点密度，表面化学活性位点越多，则前驱体覆盖率越大，生长速率也越大；3)生长模式，基材表面结构、前驱体选择和工艺条件对ALD的生长模式具有重要影响；4)反应温度，温度主要影响前驱体在基材表面的化学吸附以及前驱体反应的分解速率，生长温度过低可能会使前驱体冷凝而增加吸附量，提高生长速率，也可能引起前驱体反应不完全而降低生长速率。ALD作为一种新型表面改性技术，其工艺特点和生长原理决定了ALD发展存在局限性，如生长速率、反应温度以及反应物残留等问题,仍是需要考虑的重要因素。表1总结了基于ALD原理的工艺特点、优势和局限性[16]。说明ALD反应机制和相关理论模型仍需深入研究。

表1 原子层沉积工艺特点、优势和局限性

化学气相沉积(CVD)主要是以一种或多种气相化合物或单质在基材表面进行化学反应而生成薄膜的方法。原子层沉积与化学气相沉积的特点对比[16]如表2所示。

表2 原子层沉积和化学气相沉积的特点对比

2 原子层沉积功能性应用

功能性纤维/纺织品除具备御寒、保暖、防护和美化等多项特性外，所呈现的其他优异功能性是未来纺织产业发展的趋势,而实现多功能纺织品的开发与设计必然要紧密联系技术手段。原子层沉积作为实现织物表面功能化的新技术，不仅能充分发挥功能薄膜的物化特性，同时还能保留纺织基材的本征性能，如柔软性、透气性以及色泽度等，因此，为进一步了解ALD技术在纺织品领域的应用，本文对功能化特点进行分类介绍。

2.1 纺织品的表面疏水性

具有特殊浸润效果的荷叶表面，能够使液滴在滚动的同时带走表面附着的污染物，从而实现表面自清洁效应。受此启发，超疏水表面的结构设计可归纳为：增加低表面能材料的粗糙度和降低粗糙表面的表面能。如棉、蚕丝、羊毛、纤维素、聚乙烯醇等纤维织物表面具有大量亲水性基团，主要包括—OH、—COOH和—NH2，使其表面易沾上污渍等残留物而影响美观。Hyde等[17-19]利用ALD分别在聚丙烯和棉织物上沉积了Al2O3，通过调控循环次数转变纤维表面的润湿性，结果表明，聚合物和天然纤维表面疏水性转变的主要原因在于ALD技术使Al2O3薄膜能有效调控织物表面能和表面反应活性，可实现粗糙疏水表面结构的Cassie-Baxter和Wenzel模型构建。Lee等[20]在棉纤维表面沉积Al2O3和ZnO薄膜以提高表面粗糙度，结果发现：随着沉积循环次数的叠加，棉纤维表面呈现亲水、疏水、亲水的多重转变，这主要归因于初始反应过程中，三甲基铝与棉纤维表面—OH相互作用时被大量消耗，并产生稳定的Al—(O—C—)3结构单元从而向疏水转变；随后连续的ALD循环使氧化铝表面羟基化，导致棉纤维表面呈现疏水/亲水转变。上述结果阐述了薄膜沉积实现棉纤维表面亲疏水转变主要源于亲疏水基团的变化。

Xiao等[21]以天然纤维羊毛为基材，利用ALD工艺在其表面沉积Al2O3薄膜以增加表面粗糙度，沉积约100 nm Al2O3薄膜的羊毛织物的静态水接触角从130°增加到约160°，且表面经液体污渍沾染1 800 s后污渍仍呈球状。Chen等[22]采用ALD在蚕丝织物表面沉积TiO2薄膜，通过改变循环次数进而调控蚕丝织物表面的粗糙度发现，蚕丝织物表面沉积TiO2薄膜达到1 600次循环后，其表面算术平均粗糙度(Ra)由纯蚕丝的1.947 nm上升至8.159 nm，表现出优异的疏水性，静态水接触角为135°。与此同时，Chen等[23]对经ALD沉积TiO2薄膜的蚕丝织物进行疏水持久性分析，由于TiO2以化学键键合作用的方式沉积于织物表面，其功能性薄膜具有优异的耐水洗性能，按照AATCC 61—2006《耐家庭和商业洗涤色牢度：快速法》,经加速水洗30次后，沉积循环400次(表面算术平均粗糙度为4.306 nm)的蚕丝织物表面静态水接触角仍可达到115°。Xiong等[24]采用二步法以涤纶为基材制备具有水下疏油性和油中疏水性的水/油分离膜。首先利用ALD在涤纶表面沉积ZnO薄膜，然后进行水热生长ZnO分层纳米棒，ZnO所形成的粗糙结构和涤纶的两亲性质能够简单地实现水和油混合物中任何相的分离，该功能化涤纶经不同相预润湿后可允许有机溶剂(或水)渗透的同时阻隔水(或有机溶剂)，总体分离效率高于96%。

综上所述，纤维纺织品表面经ALD沉积无机纳米薄膜后，不仅可以有效改善表面粗糙结构，且能实现基材表面的亲疏水基团转变，这种特殊的表面性质使纤维纺织品表面呈现出自清洁效应。正是这种独特的薄膜生长方式为多功能纺织品的开发提供了新的思路。

2.2 纺织品的紫外线防护性能

纺织品本身的紫外线防护性能存在一定的局限性，主要与纤维的种类、形态与组织结构以及厚度有关。如涤纶、羊毛、蚕丝等纤维的分子链结构中存在苯环、芳香族氨基酸等官能团时，在紫外线B光谱(UVB)区域会发生强烈的吸收，易造成纤维基材本体损伤或破坏。形态呈光滑圆柱形和组织交织点少的纤维对光线反射率较高，紫外线防护效果较好，而较厚的织物的紫外线透过率较少。为改善纺织品对紫外线防护性能的不足，构建具有光敏性质的无机纳米功能薄膜是提高纺织品紫外线防护功能的重要途径。Xiao 等[25]通过ALD在蚕丝纤维表面沉积厚度约为100 nm的TiO2薄膜以提高其紫外线防护性能，结果显示：相比纯蚕丝纤维，表面包覆有TiO2薄膜的蚕丝纤维的紫外线吸收特征峰呈现红移效应，其强度在紫外线区高于纯蚕丝；表面沉积有TiO2薄膜的蚕丝纤维在紫外线辐射(时间为1 h，紫外线强度为19 000 μW/cm2)后，其拉伸强度和断裂应变分别是对照样的2.5和6倍，且表面泛黄程度最小。

Liang等[26]以天然蚕丝纤维为研究对象，通过原子层沉积在其表面制备仅为纤维直径0.5%的超薄非晶态TiO2薄膜，沉积TiO2薄膜厚度约为85 nm的蚕丝纤维暴露于紫外线(强度为4 260 W/m2)下672 h后，拉伸强度保持为原纤维的89.17%。Chen 等[27]主要研究了通过ALD在蚕丝织物表面沉积TiO2薄膜后，对其穿着舒适度的影响，结果表明，随着TiO2薄膜厚度的增加，蚕丝织物的白度、可弯曲性、拉伸强度和抗紫外线性能逐渐提高，而其透气性、湿折皱回复角和干折皱回复角则略微减小，特别是TiO2薄膜厚度达到95.3 nm时，蚕丝织物的总体物理性质与纯蚕丝织物相似，并未产生明显的负面影响。改性前后的蚕丝织物在可弯曲性、拉伸强度、厚度以及透气性上也并未出现较大差异，这也进一步表明通过ALD沉积的薄膜具有优异的三维共形性等特点，改性后功能纺织品的本征特性未受到明显影响。

Xiao等[28]为进一步提高纺织品的紫外线防护性能，首次采用ALD在聚酰胺/芳纶染色织物表面依次沉积Al2O3和TiO2复合薄膜，从而制备出能够抵抗高强度紫外线的功能性织物。结果显示，原织物暴露于紫外线(强度为8 000 μW/cm2)后，其热稳定性和力学强度均明显降低(拉伸应力从60.04 MPa降低至28.29 MPa)，而具有沉积薄膜的织物仍可显著保留热稳定性和力学性能，如沉积循环300次TiO2薄膜的织物在紫外线辐照后拉伸应力下降14.2%，而沉积循环200次TiO2/循环50次Al2O3后织物拉伸应力仅下降9.1 %。说明TiO2和Al2O3薄膜的协同作用能够使织物在抵抗高强度紫外线上具有更优异的性能。虽然Al2O3对纺织品的紫外线防护性能具有进一步的提升作用，但上述研究并未阐述Al2O3和TiO2的协同作用机制以及Al2O3对紫外线防护的作用特点。

为探讨Al2O3/TiO2复合膜的紫外线防护机制，Yang等[29]通过ALD在蚕丝织物表面依次沉积不同厚度的Al2O3和TiO2薄膜，这种复合薄膜的设计主要以外部TiO2层作为紫外线吸收剂，耗散大量的紫外线能量，而内层Al2O3作为阻隔层，有效防护由TiO2层产生的自由基和电子可能对蚕丝织物存在的二次损伤。此外，无机纳米复合薄膜的沉积还有效改善了蚕丝织物的化学稳定性和热稳定性，如沉积厚度分别为38.6、62.3 nm的Al2O3/TiO2复合薄膜蚕丝织物，在4%的盐酸和NaOH溶液中能够保持5 h左右，而纯蚕丝织物在30 min后逐渐溶解。

综上所述，用ALD技术沉积的无机纳米薄膜能够有效改善纺织品的紫外线防护性能；但单一纳米薄膜的防护性能存在局限性，如TiO2的光敏性可能对织物产生二次损伤，因此，多种薄膜协同作用已成为增强纺织品紫外线防护性能研究的新方向。

2.3 纺织品的隔热保温性能

红外线辐射会导致材料表面的温度升高，从而影响工业生产和人们的日常生活，因此，红外线辐射阻隔已经成为有效减少基材与外界热交换而降低表面温度的重要方式。研究表明，热量在纺织材料中的传递主要以传导、对流和辐射3种方式进行。当织物密度较高时，与外界进行热量交换的主要形式是热传导和热辐射；而织物密度较低时，热量以空气对流的方式在织物两侧进行传递。隔热功能织物的开发主要是通过隔热材料对热量产生阻隔作用(或具有高反射率)，从而抑制织物表面温度的上升。无机纳米材料作为高红外线阻隔性能的绝热材料，是制备隔热功能织物的重要选择，如TiO2、SiO2和活性碳酸钙等高反射型隔热材料，滑石粉、云母粉等热辐射型隔热材料已被广泛用于织物隔热改性研究中。

用ALD制备的平滑、均匀可控的高质量无机纳米薄膜具有高度可控性和稳定性，已经成为潜在的隔热功能织物整理技术。Li等[30]以常见的棉织物为基材，通过ALD在其表面沉积超薄TiO2薄膜从而提高功能织物的隔热性能。由于TiO2独特的光学性质使棉织物显示出优异的红外线隔热性能，当沉积厚度约300 nm的TiO2薄膜后，棉织物的红外线隔热率从28.5%提高到63.9%。此外，TiO2的沉积也极大提高了棉织物的热稳定性以及在燃烧后表现出更高的炭化和形状保持率，这也进一步表明TiO2对棉织物的红外线隔热性能的提高具有优异效果。

上述通过ALD沉积的TiO2主要以无定形结构存在。为进一步研究锐钛矿型TiO2对红外线隔热性能的影响，Li等[31]通过提高ALD反应腔体的温度，制备出负载锐钛矿型TiO2纳米薄膜的高红外线阻隔性纤维素膜。结果显示，经过优化反应条件后，表面沉积厚度约为33.7 nm锐钛矿TiO2薄膜的纤维素膜暴露于红外光源下5 min，纤维素膜底部封闭空间的温度从59.2 ℃显著降至51.9 ℃。上述结果表明，锐钛矿型与无定形结构TiO2均具有出色的隔热性能。

2.4 纺织品的抗菌性能

抗菌整理是抑制细菌在织物表面生长和繁殖的重要措施，也是有效减少人体被外来致病菌侵害并提高安全健康生活的重要方式。抗菌剂作为纺织品抗菌整理的重要组成部分，是抑制或杀灭病原微生物的新型功能性材料。目前，抗菌剂主要分为天然抗菌剂、有机抗菌剂以及无机抗菌剂。天然抗菌剂主要由某些动植物体内具有抗菌功能的材料组成；有机抗菌剂主要以有机酸、酚、醇为主要成分的有机小分子组成；无机抗菌剂主要以金属离子或具有光化学活性的金属氧化物组成。无机抗菌剂具有高的热/化学稳定性、广谱抗菌、抗菌效果持久且对人体健康危害较小等优点，成为抗菌剂的研究热点。

研究表明，增大纳米无机抗菌剂的比表面积可有效增大其与病原微生物间的接触面积而提升抗菌效果。ALD不仅能有效提高无机纳米材料的比表面积，且具有优异的膜厚调控特点，在充分发挥抗菌效果的同时，更好地保留纺织品的柔软性。Popescu 等[32]通过ALD将ZnO和Al2O3分别沉积于棉织物和粘胶织物表面，评估抗菌剂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果。结果表明，ZnO对细菌的抑制效果要优于Al2O3，且改性后的粘胶织物比棉织物的抗菌性能更高。此外，体外细胞毒性研究显示：Al2O3对人体纤维细胞和角质细胞无毒，而表面沉积有ZnO的织物降低了细胞活力，具有潜在的细胞毒性，但未发现细胞膜改变。Wang等[33]通过ALD在聚酰胺6(PA6)纳米纤维上沉积厚度约为14.65 nm 的ZnO薄膜，随后以水热方法进行ZnO纳米棒的生长并在纤维上形成睡莲和毛毛虫状的分层结构。经金黄色葡萄球菌抗菌测试分析表明，将ALD与水热法结合制备的ZnO/PA6复合材料在抑制细菌活性上具有显著的效果，且毛毛虫状分层结构比睡莲结构表现出更好的抗菌活性。Feng等[34]采用ZnO和Ag为抗菌剂与聚四氟乙烯(PTFE)纳米纤维进行复合，制备出具有优异抗菌效果的空气过滤器，其首先利用ALD技术将ZnO沉积于PTFE纤维织物表面，随后以水热方式生长形成分层结构的ZnO纳米棒，最后通过电泳沉积将Ag纳米颗粒附着于ZnO表面，所制备的材料对大肠杆菌表现出约100%的优异动态抗菌率，且对甲醛的降解率达60%。

通过ALD制备的无机纳米抗菌剂不仅能有效发挥抗菌性能，还能增加与致病菌的接触面积从而提升抗菌效果[35]。ZnO的强抗菌性可能源于其半导体结构能产生更强的光化学活性，因此，开发具有优异光化学活性的无机纳米薄膜(如TiO2、SiO2等)对提升纺织品的抗菌性具有重要意义。

2.5 纺织品的力学性能

纤维材料在加工与应用过程中，会受到各种外力的作用而影响纺织品的功能特性，因此，纤维的强度是多功能纺织品得以充分发挥其功能的重要基础，具有重要的实际意义和理论研究价值。无机纳米材料的引入不仅能开发与设计纺织品在多种领域中应用，且对纺织品强度的提升也展现出独特的价值。

ALD技术使前驱体不仅可与纤维材料表面的活性基团发生聚合并填充表面缺陷，还能引起内部结构发生交联从而使材料的力学性能发生显著变化。基于微量无机杂质(例如金属)掺入某些生物蛋白质材料结构中而呈现出优异力学性能的发现，Lee等[36]使用ALD进行多脉冲气相渗透，将金属前驱体渗透到纤维蛋白结构中发现其韧性大幅提高，如将锌、钛或铝等相应的前驱体渗透到蜘蛛丝纤维中发现，沉积循环500次(厚度约为90 nm)TiO2的蜘蛛丝纤维相比原纤维，其拉伸强度提升约13倍。Gregorczyk等[37]也通过ALD使前驱体对纤维素纤维进行改性以增强基材的力学性能。在初始循环中，Zn的前驱体渗透至纤维素的主链结构中并交联形成Zn—O，使其力学性能急剧增加，而TMA(三甲基铝，即Al前驱体)在初始循环中并未发生明显改善；随着ALD循环次数的增加，2种前驱体对纤维素纤维的力学性能增强无明显差异。如循环次数为5时，经Zn沉积后的纤维素纤维相比原样的抗拉强度增加约2倍，弹性模量增加约2.5倍。

ALD技术不仅能提高天然蛋白纤维的韧性，还能有效增加聚合物纤维的抗拉强度。Shimel等[38]通过ALD在表面具有化学惰性的超高分子量聚乙烯上沉积Al2O3薄膜，这种非破坏性的表面改性以及均匀致密的薄膜有效改善了纤维基材的载荷转移，其弯曲模量、层间剪切强度、弯曲强度、回弹力和韧性等均有显著提高。此外，动态热机械分析(DMA)结果表明，经ALD的Al2O3薄膜厚度约为39 nm时，超高分子量聚乙烯的储能模量随频率的增加而增大，特别是玻璃态区域向更高频率偏移表明材料具有更高的冲击韧性。Jia等[39]研究了通过ALD技术沉积Al2O3对多孔聚丙烯(PP)中空纤维膜强力的影响发现，Al2O3在PP横截面的浓度分布从外表面到内表面逐渐降低，且中空纤维经表面改性后具有更优异的延展性，如沉积循环100次Al2O3(厚度约为13 nm)的PP中空纤维复合膜的断裂伸长率增加了6倍以上。

目前，ALD技术前驱体渗透生长方式可增强聚合物纤维的力学性能已在多种材料中得到证实，包括聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺6(PA6)以及各种聚酯(PBT、PET)纤维、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚环氧乙烷(PEO)等[40-44]，因此，ALD技术在纺织品中的应用不仅仅局限于材料多功能特性的开发，也对改善纺织品的力学性能具有重要意义。

2.6 结构生色纺织品

当光与光学尺度的微纳米结构间发生相互作用时，会产生反射、折射、衍射以及干涉等现象，而这种微观结构所产生的颜色称为结构生色[45-46]。目前，对纺织品的着色主要基于施加有色物质(如吸附染料或沾染颜料)来产生颜色，但这种印染加工着色需耗费大量的水资源[47]，且废水中存在的各种助剂(渗透剂、固色剂等)、有机物以及无机盐对水质影响严重[48]，因此，结构生色的发现为传统纺织品着色提供了重要指导和理论依据。

用ALD技术制备的无机纳米薄膜能够呈现出优异的多尺度调控效应，这种微纳米尺度结构的调控对结构色的形成具有重要意义。目前，关于ALD在织物表面构筑结构色的相关报道较少，Chen等[49]以类石墨结构的碳纤维为基材，采用ALD在其表面构筑非晶态TiO2薄膜，通过调控TiO2薄膜的沉积厚度(每个循环约为0.086 nm)可以精确调节碳纤维表面颜色的变化，且所形成的结构色具有色泽鲜艳、饱和度高等特点；此外，碳纤维表面的结构色展现出优异的色牢度，经50次耐水洗测试后表面颜色仍然鲜艳明亮。Niu等[50]采用ALD方法在碳纤维表面构筑ZnO和Al2O3复合膜，设计并开发出具有可控调节的双层复合薄膜结构色。双层无机纳米薄膜结构色主要是折射率差异的ZnO和Al2O3层在碳纤维表面形成的同轴致密一维光子晶体结构所致，光子晶体微纳米结构的周期排列与光之间的相互作用而形成多种结构色的变化。这种双层复合薄膜在实现碳纤维表面结构色的同时，也利用光子晶体在可见光和近红外光区的反射而显示出优异的隔热效果，因此，无机纳米材料的微观结构设计不仅可以改变碳纤维难以着色的现状，还能有效推动纺织纤维多功能特性的开发。

3 结束语

随着经济发展与生活水平的不断提高，开发具有多功能特性的纺织品符合时代潮流发展的趋势。原子层沉积(ALD)技术所具备的三维共形性优异、大面积均匀性、膜厚精确调控以及低温生长等特性，为纺织品表面功能性设计与开发提供了良好的基础，不仅解决了传统功能涂层对织物纤维的破坏，且有效保留了纺织品的本征特性，如柔软性、透气性以及色泽度等。此外，ALD的生长机制具有高度均匀性和分散性，能够充分发挥功能薄膜的物理化学特性，从而使纺织品在自清洁、紫外线防护、隔热保温以及抗菌等领域展现出优异的性能。

近年来，尽管对ALD的研究不断深入并取得了一些成就，但在纺织品应用领域的研究还需进一步加强, 且未来发展中仍面临许多挑战：1)ALD在复杂织物表面改性的理论建模困难；2)因反应处于低真空条件，在纺织品领域中规模化生产存在局限性；3)开发半自动或连续化生产且达到可接受的反应速度等问题亟需解决；4)适合ALD反应要求的前驱体少，功能化种类缺乏；5)ALD反应所制备的薄膜材料以及相应的工艺参数有待进一步丰富；6)在表面惰性或活性纤维中存在反应机制不清晰或不完善等问题；7)三元或多元复杂化合物在纺织品功能化改性中仍是沉积制备的难点，且相关理论的模拟研究处于滞后状态。综上，利用ALD开发多功能纺织品还有待进一步完善，在新型多功能纺织品的实际产业化应用还需更多的理论指导和实践依据。