負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理面料的研制

青島大學(xué) 武紹學(xué)    北京潔爾爽高科技有限公司  商成杰

     摘要：       本文介紹了負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外線產(chǎn)生的原理，負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健品的功效及其整理劑的研制過程，以及整理工藝。結(jié)論是該功能織物是一種有發(fā)展?jié)摿Φ墓δ芗徔椘?/p>

 

一、前言

   遠(yuǎn)紅外線是位于可見光和微波之間的一種電磁波，其波長范圍為0.76-1000um。習(xí)慣上又將其分成近紅外線、中紅外線和遠(yuǎn)紅外線三段，一般將在4-1000um之間的紅外線稱為遠(yuǎn)紅外線。大自然中的任何物體在絕對(duì)溫度以上時(shí)都會(huì)吸收或輻射電磁波。輻射是由于物體吸收熱能或本身發(fā)熱使分子或原子激發(fā)后，為了消除能量不均衡而使能量轉(zhuǎn)移的一種過程。在紅外輻射波段中，當(dāng)分子中的原子或原子團(tuán)從高能量的振動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到低能量的振動(dòng)狀態(tài)時(shí)，會(huì)發(fā)生2.5-25um的遠(yuǎn)紅外輻射。如果輻射源是由分子的轉(zhuǎn)動(dòng)特性改變所引起的輻射，則發(fā)生大于25um的遠(yuǎn)紅外輻射。研究表明：振動(dòng)光譜的能量約為轉(zhuǎn)動(dòng)光譜能量的100倍。2.5-25um為高載能波，特別是8-15um波段的遠(yuǎn)紅外線，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

    遠(yuǎn)紅外保健織物是近年來新興的一種功能紡織品，它具有保暖升溫、保健等功能。遠(yuǎn)紅外織物的加工有兩大類：一種是由遠(yuǎn)紅外纖維加工而成；另一種則是采用后整理加工而成。采用后整理方法加工遠(yuǎn)紅外織物具有簡單方便、適用范圍廣、成本低、流程短等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在著手感偏硬，以及牢度等方面問題。北京潔爾爽高科技有限公司在納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉SL-900和負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健漿SL-970的基礎(chǔ)上研制成功了的負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理劑JLSUN888，它不僅具有良好的升溫、保健作用，而且具有良好的手感、牢度，可開發(fā)多種醫(yī)療保健紡織產(chǎn)品。

二、遠(yuǎn)紅外整理劑JLSUN888的研制

    不同的材料有著不同的紅外光譜特性，這是因?yàn)樗鼈兊木Ц裾駝?dòng)不同所致。我們選用在常溫下有較高遠(yuǎn)紅外發(fā)射率的遠(yuǎn)紅外輻射體，并經(jīng)過改性，在其分子結(jié)構(gòu)上接枝可與羥基、胺基反應(yīng)的活性基團(tuán)，研制成功了負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理劑JLSUN888。該產(chǎn)品由JLSUN888A、JLSUN888B兩組分構(gòu)成，JLSUN888A外觀為無色透明液體，JLSUN888B外觀為乳白色半透明液體，含固量30%，難燃、不爆、對(duì)人體安全。

1.負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理劑JLSUN888具有以下特點(diǎn)：

(1)利用負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理劑JLSUN888制得的織物，其遠(yuǎn)紅外發(fā)射率可達(dá)86%以上。

(2)負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理劑是以單分子狀態(tài)通過化學(xué)鍵和纖維結(jié)合，使得制品的手感較好，加工過程順利。

(3)負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理劑JLSUN888抑菌除臭作用很強(qiáng)。一般遠(yuǎn)紅外材料的抑菌作用較微弱，為了增加該產(chǎn)品的抑菌除臭作用，我們利用北京潔爾爽高科技有限公司（原山東巨龍化工有限公司）過去19年從事織物抗菌衛(wèi)生整理研究所積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，添加了具有廣譜、高效抑菌作用的新型材料。

2.織物遠(yuǎn)紅外保健整理工藝

負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理劑JLSUN888可以用于純棉、絲、毛、粘膠、麻的遠(yuǎn)紅外保健整理。工藝設(shè)計(jì)中織物含有JLSUN888  3-6%o.w.f，其中JLSUN888A：JLSUN888B=1：1。

1)浸軋法：織物—＞漂染、印花－＞烘干－＞浸軋JLSUN888A（30-40克/升）－＞烘干（80-110℃）－＞浸軋JLSUN888B（30-40克/升）－＞拉幅成品。

2)浸漬法：織物—＞漂染－＞浸漬遠(yuǎn)紅外保健整理劑 JLSUN888A（3-4%，75-85℃×30-40分鐘）—＞放殘液—＞浸漬JLSUN888B（3-4%，40℃×20-30分鐘）－＞脫水烘干

三、負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理劑JLSUN888的功效

   JLSUN888負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理織物可用來開發(fā)保健蓄熱產(chǎn)品，醫(yī)療用品等，如內(nèi)衣、貼身保暖服、床罩、床單、毛毯等床上用品，坐墊、護(hù)膝、腰帶、抗菌防臭保健鞋襪和電熱制品等一系列產(chǎn)品，它具有以下功能：

（1）保溫功能：傳統(tǒng)服裝的保暖作用是通過阻止人體的熱量向外散失而達(dá)到保溫的，如棉絮、羽絨等，而遠(yuǎn)紅外整理劑JLSUN888除上述作用外，還可以吸收外界的能量（如太陽能、人體向外散發(fā)的能量）并儲(chǔ)存起來，再向人體反饋，從而使人體有溫?zé)岣?，一般可使人的體感溫度升高1-3℃。

（2）醫(yī)療保健作用：經(jīng)國家紅外產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心、天津大學(xué)采用美國5DX傅立葉變換紅外光譜儀測試證明，JLSUN888遠(yuǎn)紅外保健織物在8-15um遠(yuǎn)紅外波段的發(fā)射率為85%。一般遠(yuǎn)紅外織物的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率達(dá)到80%時(shí)就能起到良好的保健作用。

人體是一天然的紅外發(fā)射源，其輻射頻帶很寬。無論膚色如何，活體皮膚的發(fā)射率為98%。人體表面的熱輻射波長在2.5-15um范圍，峰值波長約在9.3um處，其中8-14um波段的輻射約占人體總輻射能量的46%。根據(jù)基爾霍夫定律可知，人體同時(shí)又是良好的紅外吸收體，吸收波長以8-14um為主。紅外輻射吸收的機(jī)理是光譜匹配共振吸收，即當(dāng)輻射源的輻射波長與被輻射物的吸收波長相一致時(shí)，該物體就吸收大量的紅外輻射。遠(yuǎn)紅外線的生物效應(yīng)是由于紅外線的頻率與構(gòu)成生物體細(xì)胞的分子、原子間的振動(dòng)頻率一致，所以其能量易被生物體細(xì)胞吸收，使分子內(nèi)的振動(dòng)加大，活化組織細(xì)胞，促進(jìn)血液循環(huán)，加速新陳代謝。此外，紅外輻射還能使生物體分子產(chǎn)生共振吸收效應(yīng)，在紅外光子作用下，使物體的分子能級(jí)被激發(fā)而處于較高能級(jí)，這便改變了核酸蛋白質(zhì)等生物大分子的活性，從而發(fā)揮其調(diào)節(jié)機(jī)體代謝，改善微循環(huán)，提高免疫能力等作用。

（3）抗菌防臭作用：JLSUN888負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理的織物有明顯的抑菌防臭作用，經(jīng)中國人民解放軍衛(wèi)生檢測中心、中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院、日本紡織檢查協(xié)會(huì)、ITS等國內(nèi)外權(quán)威檢驗(yàn)單位測試：該產(chǎn)品對(duì)淋球菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌、石膏樣小芽胞菌、絮狀表皮癬菌、紅色毛癬菌等都有99%以上的抑菌率，并且經(jīng)過50次洗滌后仍具有高效的抑菌防臭作用。經(jīng)過100多名不同年齡的男女志愿者近一年的人體穿著試驗(yàn)表明，該產(chǎn)品手感柔軟，穿著舒適，透氣性良好，無毒、無味、無任何副作用，具有明顯的防臭和醫(yī)療保健效果。

（4）負(fù)離子保健作用：經(jīng)過北京勞動(dòng)保護(hù)研究所測試證明：JLSUN888負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理織物有明顯的受激產(chǎn)生負(fù)離子作用，可增加負(fù)離子75000個(gè)/dm3。根據(jù)國內(nèi)外資料介紹負(fù)離子具有清新空氣,改善心肌功能和肺功能,提高人體免疫力,使人心情舒暢和精力旺盛的作用。

四、結(jié)論

    我們研制成功的負(fù)離子遠(yuǎn)紅外整理劑JLSUN888，使用方便,手感柔軟,穿著舒適,遠(yuǎn)紅外發(fā)射率高，抗菌效果好。從根本上解決了天然織物遠(yuǎn)紅外整理這一重大課題?？梢灾苯佑糜趯?shí)際生產(chǎn)。JLSUN888負(fù)離子遠(yuǎn)紅外保健整理織物在8-15um遠(yuǎn)紅外波段法向發(fā)射率達(dá)到86%，具有良好的保暖功效和特殊醫(yī)療作用，是一種有發(fā)展?jié)摿Φ墓δ芗徔椘贰?/p>