楊理磊 張技術(shù)

（常熟理工學(xué)院紡織服裝與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

負(fù)離子纖維面料是現(xiàn)代紡織技術(shù)和負(fù)離子功能纖維的完美結(jié)合，將該面料穿著于人體，在人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能加速空氣負(fù)離子的散發(fā)。研究表明，人體82%的負(fù)離子是通過(guò)皮膚吸收的，可通過(guò)負(fù)離子纖維面料與人體皮膚經(jīng)常性的直接接觸來(lái)發(fā)揮負(fù)離子面料的保健功能，也是負(fù)離子產(chǎn)品作用人體的一種有效途徑。由此可見(jiàn)，研究和開(kāi)發(fā)具有釋放負(fù)離子功能的纖維面料具有了重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 負(fù)離子的發(fā)生機(jī)理與功效

1.1 負(fù)離子的產(chǎn)生原理

負(fù)離子是指帶一個(gè)或者多個(gè)負(fù)電荷的離子，是原子或者原子團(tuán)獲得電子后所形成的帶負(fù)電粒子。早在20世紀(jì)80年代末，負(fù)離子材料就開(kāi)始受到了人們的追捧。負(fù)離子的產(chǎn)生有兩種方式：自然產(chǎn)生和人工產(chǎn)生。

自然產(chǎn)生的負(fù)離子主要是由宇宙射線、陽(yáng)光紫外線、巖石土壤中的放射性元素放出的射線激發(fā)，及雷電電擊、風(fēng)暴、瀑布、海浪的沖擊摩擦等作用使得大氣中氣體分子的外層電子擺脫原子核的束縛逃逸，這些電子由于自由程極短，很快附著在某些氣體或者原子上，成為空氣負(fù)離子。其次，雨水的分解、植物的光合作用所產(chǎn)生的新鮮空氣也含有負(fù)離子。人工產(chǎn)生最常見(jiàn)的方法是使用高壓靜電場(chǎng)或者高頻電場(chǎng)，用放射線、水的撞擊或者摩擦作用等方法使得空氣電離。常見(jiàn)的負(fù)離子發(fā)生材料如表1所示。

表1 常見(jiàn)的負(fù)離子釋放材料及成分

1.2 負(fù)離子的保健作用

（1）抗菌抑菌作用

由于負(fù)離子材料周圍存在著強(qiáng)電場(chǎng)，而細(xì)菌在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)作用及電場(chǎng)所形成的0.06mvA微電流作用時(shí)，就會(huì)被殺死或抑制其分裂增生。且細(xì)菌大多帶正電荷，在空氣中被大量負(fù)離子所中和，使其失去增生與繁殖的條件。

（2）輻射遠(yuǎn)紅外線功能

負(fù)離子添加劑的單元體在做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的偶極矩發(fā)生變化，使得極性分子激發(fā)到更高的能級(jí)，當(dāng)他們向下躍遷時(shí)，會(huì)像外界釋放多余的能量，這些能量就以遠(yuǎn)紅外線的方式放出。遠(yuǎn)紅外線具有改善血液循環(huán)、放松肌肉、緩解關(guān)節(jié)疼痛、調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)等多項(xiàng)對(duì)人體有益的功能。

（3）抗電磁波輻射功能

負(fù)離子帶負(fù)電可以中和電磁波的正電性，同時(shí)添加劑吸收電磁波，一方面轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外線發(fā)射，另外也可以刺激添加劑發(fā)射更多的負(fù)離子，正向增強(qiáng)負(fù)離子材料的抗電磁波的功能。

2 負(fù)離子纖維面料的加工方法

負(fù)離子纖維面料的加工方法主要有兩種，一是通過(guò)研制具有釋放負(fù)離子功能的纖維，再織造成纖維面料；二是通過(guò)織物的后整理技術(shù)來(lái)使得織物具有釋放負(fù)離子的功能。

2.1 負(fù)離子纖維的制備方法

制備負(fù)離子纖維主要有常見(jiàn)的三種方法。

（1）表面涂層法，這種方法就是在纖維的后加工過(guò)程中，通過(guò)樹(shù)脂共混技術(shù)和表面處理技術(shù)將電氣石等能激發(fā)負(fù)空氣離子的無(wú)機(jī)物微粒的處理液固著在纖維的表面上，表面涂層法一般采用涂層、浸漬、噴霧三種工藝方法。

（2）共聚法，是在聚合過(guò)程中將負(fù)離子添加劑加入，制成的切片具有釋放負(fù)離子的功能，最后再進(jìn)行紡絲。

（3）熔融紡絲法，熔融紡絲法是向聚合物熔體或者紡絲液中加入負(fù)離子母粒進(jìn)行紡絲而制成的負(fù)離子纖維。

2.2 織物后整理技術(shù)

后整理技術(shù)是用負(fù)離子整理劑對(duì)織物進(jìn)行后整理，使面料獲得釋放負(fù)離子的功能，其中要通過(guò)浸漬、涂刮等一系列的工藝將負(fù)離子整理劑固定在面料的表面，再通過(guò)干燥、定型等得到能釋放負(fù)離子的面料。但是后整理對(duì)面料的手感和透氣性都有一定的影響。

3 負(fù)離子纖維面料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

3.1 負(fù)離子纖維面料的研究現(xiàn)狀

在負(fù)離子功能面料方面，日本起步較早。在日本市場(chǎng)上，負(fù)離子紡織品已經(jīng)有了一定的規(guī)模。據(jù)日本專利檢索顯示，自1993年以來(lái)，以負(fù)離子為關(guān)鍵字的條目共有698件，其中紡織類197件，纖維32件。負(fù)離子用于紡織方面的專利約占全部有關(guān)負(fù)離子專利的1/3。從專利申請(qǐng)的情況可以看出負(fù)離子紡織品在日本有很好的發(fā)展勢(shì)頭。

經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，國(guó)外的負(fù)離子生產(chǎn)已經(jīng)趨向于成熟，負(fù)離子相關(guān)產(chǎn)品的類型多樣，如床上用品、洗浴用品、裝飾和室外運(yùn)動(dòng)服裝、日常服裝等，其中就有日本的鐘紡公司生產(chǎn)的負(fù)離子腈綸纖維，不僅僅有著釋放負(fù)離子的功能，而且防水性能優(yōu)越，能很好地用于戶外服裝的生產(chǎn)。

我國(guó)對(duì)負(fù)離子材料的研究相對(duì)國(guó)外較晚，我國(guó)在20世紀(jì)90年代才開(kāi)始研發(fā)負(fù)離子纖維產(chǎn)品，到現(xiàn)在我國(guó)負(fù)離子相關(guān)產(chǎn)品無(wú)論是在研發(fā)深度、市場(chǎng)規(guī)模還是大眾的認(rèn)知接受度上都還有很大的空間。中國(guó)科學(xué)院通過(guò)不斷研發(fā)實(shí)驗(yàn)，成功研制出了“絲普綸負(fù)離子特種功能纖維”。這種功能纖維具有自發(fā)熱和負(fù)離子發(fā)生的雙功能，能很好地提升服裝的保暖性和保健性能，最終通過(guò)了市場(chǎng)的檢測(cè)被應(yīng)用到了南極人等服裝公司的保暖內(nèi)衣上。

3.2 負(fù)離子纖維面料的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著負(fù)離子纖維紡織技術(shù)的不斷發(fā)展完善，負(fù)離子纖維面料在生活中的應(yīng)用也不斷被拓展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于服裝、家居日用品、醫(yī)療等生活領(lǐng)域。

（1）負(fù)離子纖維面料在服裝方面的應(yīng)用

將負(fù)離子面料用于衣物上能殺菌消毒。如浙江棉田針織有限公司研發(fā)的海藻針織面料有著強(qiáng)大且持久的抗菌抑菌功能，在保持人體健康的同時(shí)，可增強(qiáng)人體自身的免疫力；負(fù)離子纖維面料用于秋衣秋褲上能做到蓄溫保暖，使穿著更加舒適；負(fù)離子纖維面料也可用于運(yùn)動(dòng)服上，能有效緩解肌肉疲勞，促進(jìn)新陳代謝。也可將負(fù)離子面料用于護(hù)具上，護(hù)具類多半是包裹在關(guān)節(jié)上，而人體的重要穴位大多位于關(guān)節(jié)上，像負(fù)離子護(hù)腕佩戴于手腕處，能有效地刺激內(nèi)關(guān)穴和外關(guān)穴。對(duì)心臟有保養(yǎng)之效。

（2）負(fù)離子纖維面料在家居日用品方面的應(yīng)用

在家居日用方面，負(fù)離子纖維面料的應(yīng)用也在近幾年拓展開(kāi)來(lái)，能用來(lái)制作窗簾、被套、床套、蚊帳等，在達(dá)到凈化密閉空間的空氣的同時(shí)，也有一定的保健效果，特別是在搬入新居后，負(fù)離子面料所釋放出來(lái)的負(fù)離子能有效吸附裝飾材料留下來(lái)的甲醛和揮發(fā)性物質(zhì)。

（3）負(fù)離子纖維面料在汽車內(nèi)飾中的應(yīng)用。

江蘇曠達(dá)纖維有限公司就研發(fā)出了一種負(fù)離子滌絲面料（POY），將其使用于汽車座椅、汽車頂棚、儀表盤、門飾板上使車內(nèi)環(huán)境更安全、健康、環(huán)保。

（4）負(fù)離子纖維面料在醫(yī)療方面的應(yīng)用

負(fù)離子纖維面料在醫(yī)療方面也有著潛在價(jià)值，可用來(lái)制作防護(hù)服、手術(shù)服、衛(wèi)生用品（口罩等），這類材料能有效減少醫(yī)源性的交叉感染和細(xì)菌感染。

4 結(jié)論

負(fù)離子纖維面料的研發(fā)和使用，不僅能滿足當(dāng)代人對(duì)于健康生活的要求，也能為紡織行業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇。但是，我國(guó)的負(fù)離子面料研發(fā)尚處于初級(jí)階段，還有很多問(wèn)題等待著解決。