紡織品負離子發生量檢測方法分析

1 引言

研究表明空氣中的負離子對人體身心健康有益，當空氣中負離子濃度達到一定值時，可對人體產生保健效果，如提高人體免疫力，促進新陳代謝，有益于生長發育及防御疾病等[1-2]。隨著人們生活水平的提高，功能性紡織品越來越受到青睞，負離子紡織品的開發和檢測更日漸受到重視。

負離子紡織品的開發方式主要有兩種[3]，一是生產負離子纖維，可將電氣石等其他含有微輻射的礦物質添加到化纖紡絲過程中實現共混，或對表面進行涂覆改性、共聚等；二是使用后整理的方法，將電氣石等礦物質添加到紡織品中或含硅溶液整理等，以達到功能效果[4]。檢測行業用紡織品所激發出的空氣中的負離子電荷含量作為負離子發生量的評價指標[5]。

由于空氣中負離子檢測的不確定性，國內外并未形成統一、規范的測試標準，但日本和我國有過相關研究并制定了檢測標準[6-8]，這對未來的行業規范提供了相當的基礎貢獻。依據現有研究，紡織品負離子發生量檢測方法可大體分為封閉式和開放式，本文將采用兩種具有代表性的手搓式和平摩式來測試織物的負離子發生量，并對測試結果進行對照分析。

2 現有紡織品負離子發生量檢測方法及標準

現有紡織品負離子發生量檢測方法及標準總結如表1所示，可以看出，各類測試方法均依靠空氣離子測量儀測試空氣中激發出的負離子含量，其中手搓式、懸垂法、平摩式適用于紡織品，手搓式和平摩式均是對樣品施加摩擦力作用，但具體方式不同。

表1 負離子發生量檢測方法與標準

開放式檢測方法以手搓式為代表，且有SN/T 2558.2—2011《進出口功能性紡織品檢驗方法 第2部分：負離子含量》[9]行業標準作為支撐，適用范圍廣；封閉式方法中，平摩式能相對模擬紡織品在實際使用過程中的受力情況，且國標GB/T 30128—2013《紡織品負離子發生量的檢測和評價》[5]規定使用，普適性好。

本文將對系列樣品，采用手搓式和平摩式測試負離子發生量，并對測試結果進行對比分析，討論測試方法的優缺點。

3 試驗部分

3.1 儀器

采用空氣負氧離子測試儀COM-3200PROⅡ進行測試，如圖1所示。由測試倉、摩擦儀、數據收集系統組成，測試倉箱體為帶有換氣系統的透明絕緣密閉箱，摩擦儀的上摩擦盤壓力為7.5N，摩擦速度為93 r/min。

圖1 空氣負氧離子測試儀COM-3200PROⅡ

本試驗平摩式完全使用該儀器按照GB/T 30128—2013測試，手搓式也采用該儀器收集通過手搓激發出的負離子。試驗環境選用標準大氣環境。

3.2 樣品

選用4組不同的負離子功能性織物作為測試樣，（1）負離子綠色針織物，（2）冰氧舒柔機織面料，（3）負離子深麻灰色內衣針織物，（4）冰氧酷珠黑色針織物。試樣尺寸依據儀器規定執行，分別為直徑105mm和210mm的圓形試樣，如圖2所示。

圖2 規定尺寸測試樣

3.3 操作步驟

平摩式完全按照GB/T 30128—2013執行，將樣品放置在上下摩擦盤上，關閉測試倉，儀器清零后，啟動摩擦裝置進行測試，儀器記錄負離子發生量數據及相應曲線；手搓式同樣使用該儀器，但需打開測試倉蓋，將樣品放置在測試端口上方2cm 處，以人工手搓代替機械平摩，以手搓結果與空氣中負離子數據的差值作為最終負離子發生量。手搓式示意如圖3所示。

圖3 手搓式展示

為方便比較結果，本試驗每個樣品各取兩組測試樣分別做手搓與平摩測試。

4 結果與討論

4組樣品負離子發生量測試結果如表2所示。由表2可知，針對4組試樣，平摩式的測試結果均較低，但數據穩定性好，CV值均小于5%；而手搓式的測試結果和CV值均較高，且遠大于平摩式（試樣1，試樣2），但數據穩定性較差，其中有3組試樣的CV值超過5%。

表2 4組樣品負離子發生量測試結果

對于試樣1和試樣2，手搓式的測試結果幾乎是平摩式的5倍多，而試樣3和試樣4兩種方法的結果差異小一些。本試驗認為兩種方法測得的結果無明顯線性關系，這與測試原理和負離子樣品處理方法有關。總的來說，兩種測試方法的評級差異大，難以用作比較評判。

手搓式測試步驟簡單，對樣品的揉搓力度相對較大，負離子激發量可能會瞬時增加到最大值，但由于測試人員的手搓力度、方式、頻率、時間各有不同，因而數據的穩定性偏差。數據結果較難控制。并且，手搓式屬于開放式測試，現有環境和空氣中的溫濕度對測試結果可能會有影響，人工與環境誤差較大。

平摩式采用上、下摩擦盤達到對樣品的摩擦處理，但實際檢測過程中發現該方法對樣品的摩擦力度遠遠不夠[10]，摩擦的角度單一，較難通過平摩達到激發空氣中氧負離子的效果。但由于儀器的摩擦壓力和摩擦速度固定，且測試箱體封閉，因而負離子數據較穩定，能反映該情況下的負離子發生特性。

5 總結

本文選用了手搓式和平摩式測試紡織品的負離子發生量。試驗結果表明，平摩式的測試結果普遍低于手搓式，但數據穩定，CV值較低；手搓式測得結果較高，但數據穩定性差，CV值偏高，兩種方法無明顯線性關系。

經分析認為，手搓式屬于開放式測試，過程雖簡單但數據穩定性差，其受限于手搓力度、方式、頻率、時間長短以及其試驗環境等，人工和環境誤差大；平摩式的摩擦力度不足，摩擦角度單一，難以達到激發負離子的效果，但是環境封閉，結果穩定好，試驗誤差小，數據更具有說服力。

兩種方法測試原理不同，測試結果可比性不大，容易助長商家炒作之風，不利于消費者準確判斷，可能導致產生相關貿易糾紛，在一定程度上阻礙了負離子紡織品的開發與行業的健康發展。建議后續研究時，能更好地改進平摩式的摩擦方式，盡可能模擬紡織品在實際使用過程中的受力情況，以儀器自動化代替手工摩擦，減少環境和人工等帶來的誤差，更好地表現功能紡織品的負離子發生性能，以建立統一的測試、評價準則，規范市場發展。