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倪士民¹，李青山^1,2，顧曉華¹，王新偉²
(1. 東華大學(xué)纖維改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200051；2. 燕山大學(xué)高分子材料工程系，河北秦皇島066004)
Anion producer which takied along with one
NI Shi-min¹, LI Qing-shan^1.2, GU Xiao-hua¹, WANG Xin-wei²
(1. National Keys Laboratory of Modified Fiber Materials, Donghua University, Shanghai 200051, China;
2. Departmengt.of Polymerial Material, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)

Abstract：Aim at people to the request of the textile product “health, safety, environmental protection, takes the negative ion textile product emerge with the tide of the times.This text introduced the function mechanism of the negative ion additive primarily and function, the production craft of the negative ion textile product .The future deveioping prospect of the application of the negative ion textile product.
Key words：negative ion；additive；function；health；forbear；text
摘要：針對(duì)人們對(duì)紡織品“健康、安全、環(huán)?！钡囊螅?fù)離子紡織品應(yīng)運(yùn)而生。本文主要介紹了一種新型的負(fù)離子添加劑的作用機(jī)理和功能，負(fù)離子紡織品的生產(chǎn)工藝，提出了創(chuàng)制一類(lèi)隨身攜帶的負(fù)離子發(fā)生器。并對(duì)負(fù)離子紡織品的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：負(fù)離子；添加劑；功能；健康；纖維；紡織品
中圖分類(lèi)號(hào)：TS104 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1001-9731（2004）增刊-2589-03

1 引言
         人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)，特別是工業(yè)化程度的日益提高，空氣的污染也越來(lái)越嚴(yán)重，同時(shí)隨著科學(xué)水平的不斷提高，人們?nèi)找孀非笫孢m，健康的生活環(huán)境，對(duì)紡織品也提出了更高的要求，希望其具有“健康、安全、環(huán)保、”的性能，于是負(fù)離子紡織品的應(yīng)運(yùn)而生。本文主要介紹了一種新型的負(fù)離子添加劑的作用機(jī)理和功能，新型負(fù)離子紡織品的生產(chǎn)工藝過(guò)程，提出了創(chuàng)制一類(lèi)隨身攜帶的負(fù)離子發(fā)生器（釋放負(fù)離子衣物）。并對(duì)負(fù)離子紡織品的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
2 負(fù)離子添加劑的作用機(jī)理及功能
2.1 負(fù)離子的產(chǎn)生機(jī)理
         氣體分子的電離主要是依靠外界催離素對(duì)氣體作用的結(jié)果，催離素是能夠產(chǎn)生負(fù)離子的因素，外界條件包括光觸媒、紫外線、放射線、光點(diǎn)效應(yīng)等。負(fù)離子粉末具有熱電性和壓電性，因此在有溫度和壓力變化（即使微小的變化）的情況下即能引起負(fù)離子晶體之間的電勢(shì)差，這種靜電高達(dá)100萬(wàn)電子伏特，從而形成電場(chǎng)，高電壓使電場(chǎng)中的空氣發(fā)生電離，被擊中的電子附著于附近的水和氧分子并使它轉(zhuǎn)化為空氣負(fù)離子，也即負(fù)離子。
負(fù)離子產(chǎn)生的原理示意如下：
大氣成分：O2、N2、CO2、H2O等。
H2O＋e－ → O－2(H2O)n
CO2＋e－ → CO－2(H2O)n
2.2 負(fù)離子的功能
         1931年美國(guó)Dessauer等就已提出了負(fù)離子能使人產(chǎn)生安寧的感覺(jué)和改善健康環(huán)境的見(jiàn)解，幾十年來(lái)許多試驗(yàn)，從各個(gè)方面研究它的生物效應(yīng)，證明了負(fù)離子可降低腦和血液中五羥色胺(5 HT)的能力；它可以調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮和抑制狀面，可改善大腦皮層的功能；增加氧氣吸收量和二氧化碳排放量，可促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝，加速組織的氧化還原過(guò)程，增加機(jī)體的免疫力。負(fù)離子對(duì)人的健康、長(zhǎng)壽及生態(tài)環(huán)境的重大影響已為國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界專(zhuān)家通過(guò)臨床實(shí)踐所驗(yàn)證，負(fù)離子空氣濃度與環(huán)境、健康密切相關(guān)。
         根據(jù)《國(guó)際醫(yī)學(xué)》雜志報(bào)道：負(fù)離子含量與人體健康的關(guān)系如下表1。

         由于天然礦石內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，無(wú)論使用上述哪一種的天然礦石做負(fù)離子纖維的添加劑都不能保證負(fù)離子紡織品的性能的一致性。為此，用于纖維做添加劑的負(fù)離子材料必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的篩選與科學(xué)合理的配制。
3.2 負(fù)離子纖維的生產(chǎn)工藝
         隨著社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)健康的要求越來(lái)越高，因此負(fù)離子的研制以及開(kāi)發(fā)得到了更深的發(fā)展，因此負(fù)離子的生產(chǎn)工藝得到了很多科學(xué)工作者的關(guān)注以及探討，總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)可以得出：生產(chǎn)負(fù)離子纖維的方法一般可以采用滌綸、丙綸等作為原料來(lái)生產(chǎn)其短纖維以及長(zhǎng)絲的一種方法。下面就是討論滌綸短纖維以及長(zhǎng)纖維的簡(jiǎn)單的生產(chǎn)工藝。
3.2.1 負(fù)離子滌綸短纖維的生產(chǎn)工藝
         在生產(chǎn)負(fù)離子滌綸短纖維以前，一般需要負(fù)離子粉，少量的添加劑來(lái)制備可以用來(lái)直接加工成負(fù)離子纖維的負(fù)離子切片。它的一般生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)滌綸纖維時(shí)由于生產(chǎn)設(shè)備的差別，其生產(chǎn)工藝條件也具有一定的不同這處，一般要控制的紡絲工加工藝條件如下表3。

以上工藝參數(shù)因機(jī)器配置以及生產(chǎn)原料不同而定，供參考。
3.2.2 負(fù)離子滌綸長(zhǎng)絲纖維的生產(chǎn)工藝
         負(fù)離子滌綸長(zhǎng)絲的生產(chǎn)工藝和短纖維相類(lèi)似，先需要負(fù)離子粉，少量的添加劑來(lái)制備可以用來(lái)直接加工成負(fù)離子纖維的負(fù)離子切片。只不過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中需要特別注意負(fù)離子切片的干燥溫度。它的一般生產(chǎn)過(guò)程也和生產(chǎn)滌綸纖維具有很大的相似之處，但在生產(chǎn)負(fù)離子滌綸短纖維時(shí)由于生產(chǎn)設(shè)備的差別，其生產(chǎn)工藝條件也具有一定的不同之處，一般需要控制的紡絲POY工藝條件如表4。

         應(yīng)用紡絲直接制造釋放負(fù)離子纖維的方法，可以永久的保持負(fù)離子的釋放。我們紡制的滌綸和丙綸在3600個(gè)/cm3 以上。
4 隨身攜帶的負(fù)離子發(fā)生器制造技術(shù)
         隨身攜帶的負(fù)離子發(fā)生器制造方法有3：一是紡織成釋放負(fù)離子纖維，進(jìn)一步加工成各種紡織品、針織品和飾物隨身攜帶。二是在衣物上面涂覆可以釋放負(fù)離子的功能材料，在機(jī)械力等作用下釋放負(fù)離子。三是在衣服、用品上印花。
         除了上述的直接紡織成釋放負(fù)離子纖維外，后整理技術(shù)也經(jīng)常應(yīng)用。主要有：
4.1 浸軋-烘燥法
         使用浸軋烘燥焙固法、循環(huán)澆淋法、噴霧法或上膠涂布法將含有無(wú)機(jī)物微粒和有機(jī)載體的水溶液作用到羊毛纖維制品上。該水溶液含有羊毛溶解物質(zhì)，可很好地被羊毛纖維制品吸收且不破壞其手感，產(chǎn)生的負(fù)離子數(shù)平均達(dá)到800個(gè)/cm3以上，純棉布達(dá)到1800個(gè)/cm3以上。
4.2 涂浸固化法
涂浸固化法：用液狀涂覆或含浸固化在面料上，使其產(chǎn)生負(fù)離子。
4.3 浸擇曾壓法
         將面料浸漬在含有無(wú)機(jī)物微粒和粘合劑樹(shù)脂的溶液中，用擠壓的方式使面料中的無(wú)機(jī)物微粒達(dá)到規(guī)定的附著量，如具有負(fù)離子發(fā)生能力的布帛。采用浸漬法、層壓法或印花法將處理液作用到紡織品上。如含有奇才負(fù)離子的毛毯。該處理水溶液含有粒徑為3~5μm的奇才負(fù)離子粉末、陰離子系分散劑、非離子樹(shù)脂乳液粘合劑等高分子多糖類(lèi)物質(zhì)和適量的水。由于先經(jīng)過(guò)了抗靜電處理，產(chǎn)生的負(fù)離子不會(huì)因?yàn)槊红o電的作用而被吸附，促進(jìn)了負(fù)離子的發(fā)生效果。
4.4 油墨印刷法
         將奇才負(fù)離子物質(zhì)加工成微米級(jí)粉末，混入油墨中，這種油墨被刷在蒲團(tuán)、覆蓋物等床上用品的布料表面產(chǎn)生負(fù)離子。
5 負(fù)離子紡織品的用途
5.1 衣物及家用紡織品
         衣物及家用紡織品，如內(nèi)衣內(nèi)褲、床上用品、毛巾等。
5.2 室內(nèi)裝飾物
         室內(nèi)裝飾物，如裝潢用的壁紙、地毯、沙發(fā)套、墊子等。
5.3 醫(yī)用織造布
         醫(yī)用織造布，如手術(shù)衣、護(hù)理服、病床用品等。
5.4 過(guò)濾材料
         過(guò)濾材料，如空調(diào)過(guò)濾網(wǎng)、水處理材料等。
5.5 其它織物
6 負(fù)離子紡織品的前景
         如前所述，在森林或瀑布周?chē)虼嬖诖罅康呢?fù)離子，人們的心情會(huì)很舒暢，而在空氣污染的地帶和室內(nèi)等，因存在大量的正離子，人們會(huì)感到郁悶、易煩躁。把負(fù)離子功能性紡織品帶進(jìn)日常生活，可以認(rèn)為是“回歸自然”。由于其具有如此多的優(yōu)良性能，使它在裝飾、產(chǎn)業(yè)、服用三大領(lǐng)域有著廣闊的市場(chǎng)，的確是身處21世紀(jì)追求“健康、環(huán)?！钡娜藗兊男聦櫋?BR>
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作者簡(jiǎn)介：倪士民（1970－），男，黑龍江尚志人，東華大學(xué)在讀博士生。主攻功能性聚乙烯復(fù)合材料。（E-mail: nishimin@mail.dhu.edu.cn）, Tel: 025-13818804228

論文來(lái)源：中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議,2004年,9月12-16日