探討負離子粘膠纖維保健機理及應用*

贠秋霞

(陜西工業(yè)職業(yè)技術學院，陜西咸陽 712000)

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探討負離子粘膠纖維保健機理及應用*

贠秋霞

(陜西工業(yè)職業(yè)技術學院，陜西咸陽 712000)

摘要：闡述了負離子粘膠纖維制備，負離子產(chǎn)生的機理，國內(nèi)外負離子開發(fā)現(xiàn)狀及負離子紡織品應用，以期對企業(yè)對所幫助。

關鍵詞：負離子，粘膠纖維，保健機理，功能，應用

1負離子的產(chǎn)生及保健機理

1.1　負離子的產(chǎn)生

負離子紡織品作為其中的代表之一，正日益成為紡織品開發(fā)的熱點。正常大氣中的分子大部分是相互分離的，每個分子從整體上來看是呈電中性的。當外界某種因素(機械、光、靜電、化學或生物能)作用于氣體分子時，則其外層電子擺脫原子核的束縛從軌道中躍出，此時氣體分子呈正電性，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)，成為空氣負離子[1]。

根據(jù)大地測量學和地球物理學國際聯(lián)盟大氣聯(lián)合委員會采用的理論，空氣負離子是O2-(H2O)n或OH-(H2O)n或CO4-(H2O)n。空氣中負離子的主要來源是地面的放射性巖石，太陽的紫外線，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。

空氣中負離子的分布以及負離子含量和人體健康的關系如表1所示[2]。

表1　負離子分布、含量和健康關系

1.2　負離子的保健機理[3]

空氣負離子被譽為空氣維生素或生長素，其對人體健康有利，空氣負離子所產(chǎn)生的離子效應會直接作用于人體的各生理指標，從而對其產(chǎn)生積極的影響。空氣負離子的保健機理如下：

(1)調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)的興奮和抑制功能：“負離子→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：“負離子→呼吸道粘膜→促進粘膜上纖毛運動→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)刺激造血機能，使血液成份正常化：負離子→血液→使紅細胞排斥力增加→血沉減慢→增加脾臟功能→紅血球和血鈣增加；

(5)殺菌作用，增強免疫功能：負離子結(jié)構上與超氧化物自由基(O)相似，具有較強的生物活性，能使活的生物細胞帶負電荷，從而使病毒失去對細胞的功擊能力。

2負離子粘膠纖維簡介

2.1　粘膠負離子功能纖維的制備

開發(fā)負離子功能纖維主要有共混法和共聚法。共混法是采用負離子母體和普通切片混合均勻后通過螺桿擠出進行紡絲；共聚法則是把負離子添加劑在聚合過程中添加，制成負離子切片后再紡絲。在實際生產(chǎn)中一般采用共聚法進行負離子纖維的制備，其核心是負離子發(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)構的硅酸鹽物質(zhì)。在化纖行業(yè)，經(jīng)過新鄉(xiāng)化纖科技工作者的不懈努力，目前已經(jīng)成功開發(fā)出利用奇冰石法來生產(chǎn)粘膠負離子纖維。其工藝主要是采用納米級的超細混合粉末，將該粉末添加到粘膠紡絲液中，經(jīng)擠壓、紡絲等工序，制成負離子粘膠纖維。在粘膠纖維的紡絲過程中，按照一定比例摻混入的負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形成均勻的海島結(jié)構[4]。

2.2　負離子產(chǎn)生的機理[6]

由于負離子粘膠纖維中的負離子粉末(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差，形成高達100萬電子伏特的靜電，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)恒久的負離子發(fā)射功能，可以調(diào)節(jié)周圍環(huán)境的空氣質(zhì)量；(2)較強的生物波發(fā)射功能，能促進人體血液循環(huán)，防止人體老化和早衰；(3)持久的抗菌殺菌性能，不但能殺滅對人體有害的細菌，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)負離子材料的遠紅外線輻射能力也使靠遠紅外線輻射的電磁波能量起到抗菌抑菌效果，以消除各種因素對人體的危害，從而增進人體的健康。(8)抗電磁波輻射功能。負離子添加劑具有的永久釋放負離子作用可以中和電磁波的正電性，同時添加劑吸收電磁波，一方面轉(zhuǎn)化為遠紅外線發(fā)射，另外也可以刺激添加劑發(fā)射更多的負離子，從而具有抗電磁波輻射效果。

3國內(nèi)外開發(fā)現(xiàn)狀

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

國際市場上，近年來負離子功能紡織品正呈現(xiàn)出功能多、質(zhì)量好、面料種類多、規(guī)格花樣全等特點。日本是負離子功能紡織品最先研制開發(fā)成功的國家，也是目前負離子功能紡織品品種多、性能質(zhì)量優(yōu)、規(guī)格花樣全、市場銷售規(guī)模大、開發(fā)生產(chǎn)能力強的成熟市場。據(jù)日本染織經(jīng)濟新聞社紡織印染信息網(wǎng)在其“負離子整理呈酣戰(zhàn)狀態(tài)”的報道中指出，日本負離子整理已從助劑開發(fā)、試生產(chǎn)走向多功能整理的發(fā)展階段，參與開發(fā)負離子產(chǎn)品的企業(yè)已超過千家，市場規(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)的具有負離子效果、耐久吸水性和抗紫外線的產(chǎn)品MioUV、QⅡ等[8]。

在國內(nèi)，負離子紡織品開發(fā)始于20世紀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)品推向國內(nèi)，乃至世界各地。參與企業(yè)眾多，已成功開發(fā)出許多產(chǎn)品，如：成都福星保健紡織品公司研制的遠紅外負離子保健系列紡織品；上海月季化纖公司的負離子遠紅外粘膠纖維(碧璽纖維)等，但目前我國生產(chǎn)的負離子紡織品多屬于國外來料加工，紡織企業(yè)雖然擁有先進的加工生產(chǎn)技術，原料企業(yè)也能夠提供功效顯著的助劑，但負離子紡織產(chǎn)品仍然大部分出口到日本、韓國及我國臺灣省，國內(nèi)銷售量很小，市場認知度并不高，尚未形成成熟的市場。

4負離子紡織品應用

負離子紡織品的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面[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，無論是春夏時裝，還是秋冬防寒保暖裝，讓人們隨時享受到負離子功能紡織品的益處。鞋墊、襪子、手套、帽子等，可以從頭到腳呵護人們的健康。

(2)產(chǎn)業(yè)用織物

汽車內(nèi)裝飾材料和保溫材料、洗衣機內(nèi)用布袋、空調(diào)過濾網(wǎng)等，既能殺死空間內(nèi)細菌又能凈化空氣[10]。

(3)室內(nèi)用品

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

(4)體育用品

護膝、護腰、護腕等，既可以保護人體免受傷害，又能起到舒筋活血、減輕傷痛的作用。

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

參考文獻

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[9] 晏雄.產(chǎn)業(yè)用紡織品[M].上海：東華大學出版社，2003：21-22.

[10] 李青山，等.負離子功能纖維與紡織品研究進展[J].材料導報，2005(06)：19-21.

*基金項目： 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院科研課題：生態(tài)負離子粘膠纖維/滌綸混紡織物的開發(fā)與實踐

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

中圖分類號：TQ 341