负离子纺织品的检测和评价标准

  就是将一种特定的超细微粉材料作用到织物上的工艺。负离子整理出现在20世纪末的Et本。目的是在穿着这种织物时形成一个模拟大自然中的空气清新的环境。在负离子发生材料中研究最多的是电气石。电气石是一种成分 与结构极为复杂的天然矿石。其主要成分A1203和Si2是绝缘体,为半导体Fe203、TiO2、B205等的载体,因此可以看作复合半导体材料。电气石微粒正极上的电子一接触到水分子就瞬间放电,将水分子分解成H+和OH-。H+被电气石释放的复电子中和形成氢原子以气体形式放出;OH-与水分子结合形成水合羟基离子(H302)-,即负离子。

  一是将负离子材料超细微粒加工成整理浆,然后通过涂层或成膜剂和粘合剂将它固定在织物上。这种方法虽然能适合所有的织物,但是影响透气和手感。

  二是据有些厂商声称,目前已有一种具有反应基团的负离子材料,可以与棉纤维上的一OH基团与毛纤维上的一NH2,基团形成共价键,获得柔软、透气和持久的负离子织物。

  近几十年,科学家们对负离子的生物效应进行了大量的研究,确认空气中的负离子对人的情绪、精力和健康产生明显的影响。

  首先,人处在负离子充沛的环境中会觉得空气特别新鲜、情绪特别好。其次,负离子对某些疾病具有明显的辅助治疗作用。研究还表明,负离子具有明显的降低体内5-羟色胺(5HT)含量的功效。5-羟色胺又称血清素,血清素是一种血管收缩剂,能加速人体的衰老。人吸入负离子后,会降低肠粘膜、松果体和中枢神经系统内血清素的含量,从而可以延缓衰老。

  空气中的负离子主要是以水合离子状态存在的负羟离子(H3O2-)、负氢氧离子(OH-)和负氧离子(O2-),其中对人体健康最有益的是水合羟基离子,人们通常称其为负碱性离子。不同的环境中,负离子的浓度存在很大的差别,在认识到负离子对人体健康的有益作用之后,人们总试图通过人工的方式来提高周围环境的负离子含量,以改善生活和工作环境。

  喷水法,利用莱纳德效应,用高压空气或高压水将水喷成雾状小水滴,使之撞击某些坚硬的表面,造成水滴的连续破裂,形成空气正、负离子;

  电晕放电法,利用电晕法,由电极放电,使空气电离,正离子被阴极板吸收,而负离子被气流吹出;

  天然矿石法,利用某些天然矿石在特定条件下,如温度、湿度、压力的变化和受到低辐射激发时使空气电离而释放出负离子。

  事实上,在某些大型景观场所,利用喷水法增加负离子浓度的做法已相当普遍,利用电晕法生产的负离子发生器也已进入商场、办公室和家庭,放射源法由于安全性评估的有效性尚不能为大部分人所接受而尚未被有效地利用,而天然矿石法已被纺织产品普遍采用。

  近年来,负离子技术在纺织产品上的应用迅速升温,其发展势头甚至超过以前人们在远红外产品开发中所倾注的热情。目前,负离子技术在纺织产品上的应用主要通过两种方式,一是后整理方式,另一个就是共混纺丝制得负离子纤维。但遗憾的是,到目前为止,国内外尚无针对纺织产品负离子性能的测试方法标准。而现在市场上大量的负离子功能纺织产品主要是采用空气离子测量仪结合人工手搓的方式进行测试的。即先用手搓动纺织品一定时间,然后将试样靠近离子测量仪的测量端口并进行读数。

  空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器。它可以测量空气离子的浓度,分辨离子的电荷性,并可根据离子的迁移率差异来辨别离子的大小。空气离子测量仪通常采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。除了收集器之外,测量仪还包括极化电源、微电流放大器和直流供电电源等部分。

  根据收集器结构的不同,人们还把空气离子测量仪分成圆筒式和平板式两种类型。圆筒式收集器由两个同心圆构成,外圆筒为极化极,内圆筒为收集极。但圆筒式收集器存在诸多问题,且测试精度不高。平板式离子收集器由两块相互平行的极化板和收集板构成。正、负离子随取样气流进入收集器后,在收集板与极化板之间的电场作用下,按不同极性分别向收集板和极化板偏转,把各自携带的电荷转移到收集板和极化板上。收集板上收集到的电荷通过微电流计落地,形成一股电流。与此同时,极化板上收集到的电荷则通过极化电源落地,被复合掉,不影响测量。一般情况下,每个空气离子只带一个单位的电荷,离子浓度可以通过所测得的电流及取样空气流量换算而获得。

  目前国内外的空气离子测量仪基本上都采用平板式电容器作为离子采集器,其中美国AlphaLab公司生产的空气离子测量仪应用最为广泛,其测量精度可达10个离子/cm3。但由于测试受环境和人为因素的影响较为明显,且读数不太稳定,故其测试结果的可信度受到质疑。

  日本Andes公司的IntiproITC-403A型空气离子测量仪的自动化程度较高,使用方便。国产的空气离子测量仪在技术上已经达到国际先进水平,并且获得了静态法空气离子测量仪的发明专利,不仅在理论上有创新,而且自动化程度也较高,并在一定程度上克服了平板式离子测量仪的某些固有的不足。

  空气由无数分子组成,由于自然界的宇宙射线、紫外线、土壤和空气放射线的影响,有些空气分子就释放出电子,在通常的大气压下,被释放出的电子很快又和空气中的中性分子结合,而成为负离子。空气分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得,因而,常常把空气负离子统称为“负氧离子”。

  在医学界,负氧离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。医学研究表明,空气中带负电的微粒能使血中含氧量增加,有利于血氧输送、吸收和利用,具有促进人体新陈代谢,提高人体免疫能力,增强人体肌能,调节肌体功能平衡的作用。

  当我们走进高山森林或者乡间田野时,就会觉得心旷神怡。除了视野开阔外,一个很重要的原因是这里空气清新,有丰富的负氧离子。不同地区负氧离子含量大致如下表所示。

  维持人体健康所需的负离子浓度应不低于1000~1500个/cm3。在繁忙的工作之余,多多亲近大自然哦。

  制备过程:在纤维的生产过程中,添加一种具有负离子释放功能的纳米级电气石粉末,使这些电气石粉末镶嵌在纤维的表面。通过这些电气石发射的电子,击中纤维周围的氧分子,使之成为带电荷的负氧离子。

  目前、市面上的负离子纤维主要有粘胶负离子纤维、涤纶负离子纤维、丙纶负离子纤维、腈纶负离子纤维等。

  关于负离子浓度的检测方法,目前在国内外尚未有一致公认的技术标准。但在各个国家和地区,从事负离子功能材料研究的专家学者都在努力探讨,并已逐渐达成共识。

  静态法是指于密封仓中,将待测纺织物置于空气离子测定仪下方,稳定后读取测试数据。

  动态法是指在一定体积的测试仓中,在规定的条件下将试样进行摩擦,用空气离子测定仪测定试样与试样本身相互摩擦时在单位体积激发出负离子的个数。

  GB/T 30128-2014《纺织品负离子发生量的检测和评价》和SN/T 2558.2-2011《进出口功能性纺织品检验方法 第二部分:负离子含量》规定了动态法测定纺织品负离子发生量。

  GB/T 30128-2014对样品负离子发生量作了评判标准,如下表所示。

  随着人们物质生活水平的不断提高,对纺织品和服装也提出了越来越多的要求。功能性纺织品顺应了时代的发展潮流,必将得到蓬勃发展。同时,功能性纺织品的开发与应用也必将为纺织企业的发展与结构调整起到积极作用。

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