贠秋霞

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽(yáng) 712000)

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探討負(fù)離子粘膠纖維保健機(jī)理及應(yīng)用*

贠秋霞

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽(yáng) 712000)

摘要：闡述了負(fù)離子粘膠纖維制備，負(fù)離子產(chǎn)生的機(jī)理，國(guó)內(nèi)外負(fù)離子開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及負(fù)離子紡織品應(yīng)用，以期對(duì)企業(yè)對(duì)所幫助。

關(guān)鍵詞：負(fù)離子，粘膠纖維，保健機(jī)理，功能，應(yīng)用

1負(fù)離子的產(chǎn)生及保健機(jī)理

1.1　負(fù)離子的產(chǎn)生

負(fù)離子紡織品作為其中的代表之一，正日益成為紡織品開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。正常大氣中的分子大部分是相互分離的，每個(gè)分子從整體上來(lái)看是呈電中性的。當(dāng)外界某種因素(機(jī)械、光、靜電、化學(xué)或生物能)作用于氣體分子時(shí)，則其外層電子擺脫原子核的束縛從軌道中躍出，此時(shí)氣體分子呈正電性，變?yōu)檎x子。而躍出的自由電子由于自由程極短，所以它很快就附著在某些氣體分子或原子上(特別容易附著在水分子和氧分子上)，成為空氣負(fù)離子[1]。

根據(jù)大地測(cè)量學(xué)和地球物理學(xué)國(guó)際聯(lián)盟大氣聯(lián)合委員會(huì)采用的理論，空氣負(fù)離子是O2-(H2O)n或OH-(H2O)n或CO4-(H2O)n?？諝庵胸?fù)離子的主要來(lái)源是地面的放射性巖石，太陽(yáng)的紫外線，土壤中的射線，瀑布、溪水、溫泉等激起的水花的分解，森林、植物光合作用所制造的新鮮空氣等。

空氣中負(fù)離子的分布以及負(fù)離子含量和人體健康的關(guān)系如表1所示[2]。

表1　負(fù)離子分布、含量和健康關(guān)系

1.2　負(fù)離子的保健機(jī)理[3]

空氣負(fù)離子被譽(yù)為空氣維生素或生長(zhǎng)素，其對(duì)人體健康有利，空氣負(fù)離子所產(chǎn)生的離子效應(yīng)會(huì)直接作用于人體的各生理指標(biāo)，從而對(duì)其產(chǎn)生積極的影響。空氣負(fù)離子的保健機(jī)理如下：

(1)調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)的興奮和抑制功能：“負(fù)離子→肺泡→血液→血腦屏障→腦脊液→中樞神經(jīng)系統(tǒng)”；

(2)改善肺換氣功能：“負(fù)離子→呼吸道粘膜→促進(jìn)粘膜上纖毛運(yùn)動(dòng)→使得腺體分泌增加→提高平滑肌的興奮性→從而增加肺換氣功能”；

(3)降低血壓作用：“負(fù)離子→單胺氧化酶(MAO)→氧化脫氨作用→使5色胺、兒茶酚胺、去甲腎上腺素濃度增加→從而起到降壓作用”；

(4)刺激造血機(jī)能，使血液成份正常化：負(fù)離子→血液→使紅細(xì)胞排斥力增加→血沉減慢→增加脾臟功能→紅血球和血鈣增加；

(5)殺菌作用，增強(qiáng)免疫功能：負(fù)離子結(jié)構(gòu)上與超氧化物自由基(O)相似，具有較強(qiáng)的生物活性，能使活的生物細(xì)胞帶負(fù)電荷，從而使病毒失去對(duì)細(xì)胞的功擊能力。

2負(fù)離子粘膠纖維簡(jiǎn)介

2.1　粘膠負(fù)離子功能纖維的制備

開(kāi)發(fā)負(fù)離子功能纖維主要有共混法和共聚法。共混法是采用負(fù)離子母體和普通切片混合均勻后通過(guò)螺桿擠出進(jìn)行紡絲；共聚法則是把負(fù)離子添加劑在聚合過(guò)程中添加，制成負(fù)離子切片后再紡絲。在實(shí)際生產(chǎn)中一般采用共聚法進(jìn)行負(fù)離子纖維的制備，其核心是負(fù)離子發(fā)生體——奇冰石。奇冰石的主要成分是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鎂、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì)。在化纖行業(yè)，經(jīng)過(guò)新鄉(xiāng)化纖科技工作者的不懈努力，目前已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出利用奇冰石法來(lái)生產(chǎn)粘膠負(fù)離子纖維。其工藝主要是采用納米級(jí)的超細(xì)混合粉末，將該粉末添加到粘膠紡絲液中，經(jīng)擠壓、紡絲等工序，制成負(fù)離子粘膠纖維。在粘膠纖維的紡絲過(guò)程中，按照一定比例摻混入的負(fù)離子粉體極性分子能充分滲透到粘膠纖維的晶格組織中，與粘膠纖維的非極性分子集團(tuán)形成均勻的海島結(jié)構(gòu)[4]。

2.2　負(fù)離子產(chǎn)生的機(jī)理[6]

由于負(fù)離子粘膠纖維中的負(fù)離子粉末(奇冰石)具有良好的熱釋電性和壓電性，因此它在有微小的溫度和壓力變化情況下就能引起其晶體之間的電勢(shì)差，形成高達(dá)100萬(wàn)電子伏特的靜電，從而使空氣發(fā)生電離。其中被擊中的電子附著于鄰近的水和氧分子并使它轉(zhuǎn)化為空氣中的負(fù)離子。原理示意如下：

大氣成分：O2、N2、CO2、SO2、H2O等。

H2O+e→O2-(H2O)nCO2+e→CO4-(H2O)n

2.3　粘膠負(fù)離子功能纖維的性能

粘膠纖維是再生纖維素纖維的主要品種，是從不能直接加工的纖維素原料(如棉短絨、木材、蘆葦、甘蔗渣等)中提取純凈的纖維素，經(jīng)過(guò)燒堿、二硫化碳處理后制備成粘稠的紡絲溶液，采用濕法紡絲制造而成。

粘膠纖維具有良好的加工和使用性能，也符合衛(wèi)生要求，其最大的特點(diǎn)是與天然棉纖維的某些性質(zhì)極為相似，如吸濕性好、容易染色、抗靜電、較易紡織加工、制成的織物色澤鮮艷、穿著舒適，尤其適合在氣候炎熱的地區(qū)穿著。

負(fù)離子粘膠纖維除了具有一般粘膠纖維的優(yōu)良性能外，還具有其自身特殊的功能[7]：

(1)恒久的負(fù)離子發(fā)射功能，可以調(diào)節(jié)周?chē)h(huán)境的空氣質(zhì)量；(2)較強(qiáng)的生物波發(fā)射功能，能促進(jìn)人體血液循環(huán)，防止人體老化和早衰；(3)持久的抗菌殺菌性能，不但能殺滅對(duì)人體有害的細(xì)菌，而又不傷害人體；(4)優(yōu)良的除臭性能，脫除異味，保持良好的生活空間；(5)可釋放人體所需要的多種微量元素，有易于人體健康；(6)優(yōu)越的界面活性作用，可以節(jié)約洗滌劑的用量，而且有助于環(huán)境的凈化。(7)負(fù)離子材料的遠(yuǎn)紅外線輻射能力也使靠遠(yuǎn)紅外線輻射的電磁波能量起到抗菌抑菌效果，以消除各種因素對(duì)人體的危害，從而增進(jìn)人體的健康。(8)抗電磁波輻射功能。負(fù)離子添加劑具有的永久釋放負(fù)離子作用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，從而具有抗電磁波輻射效果。

3國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

人類(lèi)發(fā)現(xiàn)并重視負(fù)離子的功能始于20世紀(jì)80年代末，并掀起了一股熱潮，逐漸席卷到紡織品上。目前，負(fù)離子紡織品市場(chǎng)正處在這種熱潮之中。

國(guó)際市場(chǎng)上，近年來(lái)負(fù)離子功能紡織品正呈現(xiàn)出功能多、質(zhì)量好、面料種類(lèi)多、規(guī)格花樣全等特點(diǎn)。日本是負(fù)離子功能紡織品最先研制開(kāi)發(fā)成功的國(guó)家，也是目前負(fù)離子功能紡織品品種多、性能質(zhì)量?jī)?yōu)、規(guī)格花樣全、市場(chǎng)銷(xiāo)售規(guī)模大、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力強(qiáng)的成熟市場(chǎng)。據(jù)日本染織經(jīng)濟(jì)新聞社紡織印染信息網(wǎng)在其“負(fù)離子整理呈酣戰(zhàn)狀態(tài)”的報(bào)道中指出，日本負(fù)離子整理已從助劑開(kāi)發(fā)、試生產(chǎn)走向多功能整理的發(fā)展階段，參與開(kāi)發(fā)負(fù)離子產(chǎn)品的企業(yè)已超過(guò)千家，市場(chǎng)規(guī)模突破1000億日元。成功的產(chǎn)品有：鐘紡(Kanebo)公司的“l(fā)one”纖維、Komatsu Seiren公司的“Verbano”織物、Sakai Nagoya生產(chǎn)的具有負(fù)離子效果、耐久吸水性和抗紫外線的產(chǎn)品MioUV、QⅡ等[8]。

在國(guó)內(nèi)，負(fù)離子紡織品開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)90年代中期，逐漸掀起一股熱潮，并以沿海地區(qū)為中心，將產(chǎn)品推向國(guó)內(nèi)，乃至世界各地。參與企業(yè)眾多，已成功開(kāi)發(fā)出許多產(chǎn)品，如：成都福星保健紡織品公司研制的遠(yuǎn)紅外負(fù)離子保健系列紡織品；上海月季化纖公司的負(fù)離子遠(yuǎn)紅外粘膠纖維(碧璽纖維)等，但目前我國(guó)生產(chǎn)的負(fù)離子紡織品多屬于國(guó)外來(lái)料加工，紡織企業(yè)雖然擁有先進(jìn)的加工生產(chǎn)技術(shù)，原料企業(yè)也能夠提供功效顯著的助劑，但負(fù)離子紡織產(chǎn)品仍然大部分出口到日本、韓國(guó)及我國(guó)臺(tái)灣省，國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售量很小，市場(chǎng)認(rèn)知度并不高，尚未形成成熟的市場(chǎng)。

4負(fù)離子紡織品應(yīng)用

負(fù)離子紡織品的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[9]：

(1)服裝

內(nèi)衣內(nèi)褲、外衣外褲、西裝套服、羊絨羊毛衫褲等，無(wú)論是春夏時(shí)裝，還是秋冬防寒保暖裝，讓人們隨時(shí)享受到負(fù)離子功能紡織品的益處。鞋墊、襪子、手套、帽子等，可以從頭到腳呵護(hù)人們的健康。

(2)產(chǎn)業(yè)用織物

汽車(chē)內(nèi)裝飾材料和保溫材料、洗衣機(jī)內(nèi)用布袋、空調(diào)過(guò)濾網(wǎng)等，既能殺死空間內(nèi)細(xì)菌又能凈化空氣[10]。

(3)室內(nèi)用品

室內(nèi)用品包括有地毯、窗簾、沙發(fā)套、桌臺(tái)布及被褥等，既可以營(yíng)造室內(nèi)負(fù)離子空氣氛圍，又可以除臭去異味。

(4)體育用品

護(hù)膝、護(hù)腰、護(hù)腕等，既可以保護(hù)人體免受傷害，又能起到舒筋活血、減輕傷痛的作用。

總之，負(fù)離子自身和負(fù)離子添加劑所體現(xiàn)出來(lái)的諸多保健作用賦予了負(fù)離子紡織品優(yōu)異的保健功能。

參考文獻(xiàn)

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*基金項(xiàng)目： 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研課題：生態(tài)負(fù)離子粘膠纖維/滌綸混紡織物的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐

Study on the Health Mechanism and Application of Negative Ion Viscose Fiber

YUN Qiu-xia

(Shaanxi Polytechnic Institute，Xianyang 712000，Shaanxi，China)

Abstract：This paper describes the mechanism of negative ion production，the development of negative ions in China and abroad，and the application of negative ion textiles.

Key words：negative ion，viscose fiber，health mechanism，function，application

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ 341