負離子遠紅外保健整理面料的研制

青島大學 武紹學    北京潔爾爽高科技有限公司  商成杰

     摘要：       本文介紹了負離子和遠紅外線產生的原理，負離子遠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。習慣上又將其分成近紅外線、中紅外線和遠紅外線三段，一般將在4-1000um之間的紅外線稱為遠紅外線。大自然中的任何物體在絕對溫度以上時都會吸收或輻射電磁波。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移的一種過程。在紅外輻射波段中，當分子中的原子或原子團從高能量的振動狀態(tài)轉變到低能量的振動狀態(tài)時，會發(fā)生2.5-25um的遠紅外輻射。如果輻射源是由分子的轉動特性改變所引起的輻射，則發(fā)生大于25um的遠紅外輻射。研究表明：振動光譜的能量約為轉動光譜能量的100倍。2.5-25um為高載能波，特別是8-15um波段的遠紅外線，具有較好的應用價值。

    遠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。遠紅外織物的加工有兩大類：一種是由遠紅外纖維加工而成；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，但同時也存在著手感偏硬，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紅外負離子粉SL-900和負離子遠紅外保健漿SL-970的基礎上研制成功了的負離子遠紅外保健整理劑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)療保健紡織產品。

二、遠紅外整理劑JLSUN888的研制

    不同的材料有著不同的紅外光譜特性，這是因為它們的晶格振動不同所致。我們選用在常溫下有較高遠紅外發(fā)射率的遠紅外輻射體，并經過改性，在其分子結構上接枝可與羥基、胺基反應的活性基團，研制成功了負離子遠紅外保健整理劑JLSUN888。該產品由JLSUN888A、JLSUN888B兩組分構成，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、對人體安全。

1.負離子遠紅外保健整理劑JLSUN888具有以下特點：

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

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

(3)負離子遠紅外保健整理劑JLSUN888抑菌除臭作用很強。一般遠紅外材料的抑菌作用較微弱，為了增加該產品的抑菌除臭作用，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驗，添加了具有廣譜、高效抑菌作用的新型材料。

2.織物遠紅外保健整理工藝

負離子遠紅外保健整理劑JLSUN888可以用于純棉、絲、毛、粘膠、麻的遠紅外保健整理。工藝設計中織物含有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、負離子遠紅外保健整理劑JLSUN888的功效

   JLSUN888負離子遠紅外保健整理織物可用來開發(fā)保健蓄熱產品，醫(yī)療用品等，如內衣、貼身保暖服、床罩、床單、毛毯等床上用品，坐墊、護膝、腰帶、抗菌防臭保健鞋襪和電熱制品等一系列產品，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到保溫的，如棉絮、羽絨等，而遠紅外整理劑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）并儲存起來，再向人體反饋，從而使人體有溫熱感，一般可使人的體感溫度升高1-3℃。

（2）醫(yī)療保健作用：經國家紅外產品質量監(jiān)督檢測中心、天津大學采用美國5DX傅立葉變換紅外光譜儀測試證明，JLSUN888遠紅外保健織物在8-15um遠紅外波段的發(fā)射率為85%。一般遠紅外織物的遠紅外發(fā)射率達到80%時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。紅外輻射吸收的機理是光譜匹配共振吸收，即當輻射源的輻射波長與被輻射物的吸收波長相一致時，該物體就吸收大量的紅外輻射。遠紅外線的生物效應是由于紅外線的頻率與構成生物體細胞的分子、原子間的振動頻率一致，所以其能量易被生物體細胞吸收，使分子內的振動加大，活化組織細胞，促進血液循環(huán)，加速新陳代謝。此外，紅外輻射還能使生物體分子產生共振吸收效應，在紅外光子作用下，使物體的分子能級被激發(fā)而處于較高能級，這便改變了核酸蛋白質等生物大分子的活性，從而發(fā)揮其調節(jié)機體代謝，改善微循環(huán)，提高免疫能力等作用。

（3）抗菌防臭作用：JLSUN888負離子遠紅外保健整理的織物有明顯的抑菌防臭作用，經中國人民解放軍衛(wèi)生檢測中心、中國預防醫(yī)學科學院、日本紡織檢查協(xié)會、ITS等國內外權威檢驗單位測試：該產品對淋球菌、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，并且經過50次洗滌后仍具有高效的抑菌防臭作用。經過100多名不同年齡的男女志愿者近一年的人體穿著試驗表明，該產品手感柔軟，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）負離子保健作用：經過北京勞動保護研究所測試證明：JLSUN888負離子遠紅外保健整理織物有明顯的受激產生負離子作用，可增加負離子75000個/dm3。根據(jù)國內外資料介紹負離子具有清新空氣,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、結論

    我們研制成功的負離子遠紅外整理劑JLSUN888，使用方便,手感柔軟,穿著舒適,遠紅外發(fā)射率高，抗菌效果好。從根本上解決了天然織物遠紅外整理這一重大課題?？梢灾苯佑糜趯嶋H生產。JLSUN888負離子遠紅外保健整理織物在8-15um遠紅外波段法向發(fā)射率達到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>