青岛大学      武绍学

北京洁尔爽高科技有限公司   商成杰

摘要：本文介绍了负离子和远红外线产生的原理，负离子远红外保健品的功效及其整理剂的研制过程和整理工艺。结论是该功能织物是一种有发展潜力的功能纺织品 
 

一、前言
 

在当今时代，人们更加追求身体的健康水平，并把珍惜健康作为一种社会的责任和美德。人类对健康的理念已由过去的有病求医治疗发展到现在的积极预防，医疗保健意识已经被越来越多的人们所重视，保持健康必须更新观念，崇尚科学。从上世纪90年代开始，国际上便开始了负离子远红外纺织品的研究与开发。负离子远红外纺织品直接穿在身上,大面积与人的皮肤接触,利用人体的热能和人体运动与皮肤的摩擦加速负离子的发射,在皮肤与衣服间形成一个负离子空气层,消除了氧自由基对人体健康的多种危害,使人体体液呈弱碱性,从而使细胞活化,促进新陈代谢,起到了净化血液、清除体内废物、抑制心血管疾病等作用。此外,负离子材料的永久电极还能够直接对皮肤产生微弱的刺激作用,调节植物神经系统,消炎镇痛,提高免疫力,对多种慢性疾病都有较好的辅助治疗效果。另外，由于在纺织品的后整理过程中加入可以高效发射远红外的物质，从而使纺织品在3-15μm波长范围远红外线发射率明显提高。远红外线易被人体所吸收，人体吸收后，不仅使皮肤的表层产生热效应，而且还可以通过分子产生共振作用，引起皮肤深部组织的自身发热。这种作用的产生可刺激细胞活性，改善血液的微循环，提高机体免疫能力，起到一系列的医疗保健效果。北京洁尔爽高科技有限公司在纳米远红外负离子粉SL-900和负离子远红外保健浆SL-970的基础上研制成功了负离子远红外保健整理剂JLSUN888，经过JLSUN888整理后的织物，不仅具有良好的升温、保健作用，而且具有良好的手感、牢度，可开发多种医疗保健纺织产品。

二、负离子远红外保健面料的研制

红外线是位于可见光和微波之间的一种电磁波，其波长范围为0.76-1000um。习惯上又将其分成近红外线、中红外线和远红外线三段，一般将波长范围在4-1000um之间的红外线称为远红外线。大自然中的任何物体在绝对零度以上时都会吸收或辐射电磁波。辐射是由于物体吸收热能或本身发热使分子或原子激发后，为了消除能量不均衡而使能量转移的一种过程。在红外辐射波段中，当分子中的原子或原子团从高能量的振动状态转变到低能量的振动状态时，会发生2.5-25um的远红外辐射。如果辐射源是由分子的转动特性改变所引起的辐射，则发生大于25um的远红外辐射。研究表明：振动光谱的能量约为转动光谱能量的100倍。2.5-25um为高载能波，特别是8-15um波段的远红外线，具有较好的应用价值。

人体是一天然的红外发射源，其辐射频带很宽。无论肤色如何，活体皮肤的发射率为98%。人体表面的热辐射波长在2.5-15um范围，峰值波长约在9.3um处，其中8-14um波段的辐射约占人体总辐射能量的46%。根据基尔霍夫定律可知，人体同时又是良好的红外吸收体，吸收波长以8-14um为主。红外辐射吸收的机理是光谱匹配共振吸收，即当辐射源的辐射波长与被辐射物的吸收波长相一致时，该物体就吸收大量的红外辐射。远红外线的生物效应是由于红外线的频率与构成生物体细胞的分子、原子间的振动频率一致，所以其能量易被生物体细胞吸收，使分子内的振动加大，活化组织细胞，促进血液循环，加速新陈代谢。此外，红外辐射还能使生物体分子产生共振吸收效应，在红外光子作用下，使物体的分子能级被激发而处于较高能级，这便改变了核酸蛋白质等生物大分子的活性，从而发挥其调节机体代谢，改善微循环，提高免疫能力等作用。

负离子空气对人体健康和环境的影响主要表现在以下几个方面:

根据国内外资料介绍负离子具有清新空气,改善心肌功能和肺功能,提高人体免疫力,使人心情舒畅和精力旺盛的作用。

(1) 负离子空气是对人体健康非常有益的一种物质。当人们通过呼吸将负离子空气送进肺泡时,能刺激神经系统产生良好效应,经血液循环把所带电荷送到全身的组织细胞中,能改善心肌功能,增强心肌营养和细胞代谢,减轻疲劳,使人精力充沛,提高免疫能力,促进健康长寿。

(2) 水合羟基离子(H₃O₂)^-通过呼吸进入人体后,能调整血液酸碱度,使人的体液变成弱碱性。弱碱性体液能活化细胞,增加细胞渗透性,提高细胞的各种功能,并保持离子平衡; 净化血液,抑制血清胆固醇形成,从而降低血压; 提高氧气转化能力,加速新陈代谢,恢复或减轻疲劳,使人心情舒畅、身体放松,并产生理疗治愈作用。

(3) 活化脑内荷尔蒙β2内啡肽,具有安定自律神经,控制交感神经,防止神经衰弱,改善睡眠的效果,并能提高免疫力。

(4) 水合羟基离子(H₃O₂) ^-能与空气中的臭味分子反应,消除臭味; 与空气中被污染的正离子中和,从而起到净化空气的作用。

负离子对人体的健康作用早已被医学界证实,也越来越被广大消费者所认知。充满负离子的空气，对支气管炎、冠心病、脑血管病、心绞痛、神经衰弱、溃疡病等20多种疾病均有较好的保健功效。

北京洁尔爽高科技有限公司从1990年开始研制负离子纤维和织物，从电气石和来自海底深处的矿石等天然矿物质中选择出“健康·环保”的负离子材料、并将其超微粉体加工制成纳米负离子远红外粉SL-900（D₅₀=50-100nm，粒径越小，产生负离子和辐射远红外线的能力越大），并成功地应用于化学纤维生产上。同时又将纳米负离子远红外粉后处理，进一步加工成负离子远红外浆SL-970，并开发出在织物上固着天然矿物质的整理技术。研制出了适合天然纤维的负离子整理剂SLM。在此基础上考虑到不同的材料的晶格振动不同，所以表现出不同的红外光谱特性，他们又选用在常温下距具有较高远红外发射率的远红外辐射体，并经过改性，在其分子结构上接枝可与羟基、胺基反应的活性基团，研制成功了负离子远红外保健整理剂JLSUN888。该产品由A、B两组分构成，A组分外观为无色透明液体，B组分外观为乳白色半透明液体，含固量30%，难燃、不爆、对人体安全。经JLSUN888整理后的面料具有改善空气环境、促进人体健康的作用，适用于、内衣、室内装饰物、床上用品和保健医疗用品。

1．负离子远红外保健整理剂JLSUN888具有以下特点：

(1)利用负离子远红外保健整理剂JLSUN888制得的织物，其远红外发射率可达86%以上。

(2)负离子远红外保健整理剂是以单分子状态通过化学键和纤维结合，使得制品的手感较好，加工过程顺利。

(3)负离子远红外保健整理剂JLSUN888抑菌除臭作用很强。一般远红外材料的抑菌作用较微弱，为了增加产品的抑菌除臭作用，北京洁尔爽高科技有限公司利用过去19年从事织物抗菌卫生整理研究所积累的丰富经验，添加了具有广谱、高效抑菌作用的新型材料。

2．.负离子远红外保健面料的整理工艺

负离子远红外保健整理剂JLSUN888可以用于纯棉、丝、毛、粘胶、麻的远红外保健整理。工艺设计中织物含有JLSUN888  3-6%o.w.f，其中JLSUN888A：JLSUN888B=1：

（1）浸渍法工艺流程：

此种加工工艺过程适合于针织物和成衣服装整理，可以采用染缸或水洗机等设备来完成，基本上和染色的操作类似，一般浴比控制在1∶12-15。

针织汗布织物→漂染→浸渍负离子远红外整理剂JLSUN888A（4% o.w.f，60-65℃×30-40分钟，）-→放残液 →浸渍负离子远红外整理剂JLSUN888B（4% o.w.f，40-50℃×20-30分钟）→放残液 →冷水冲洗一遍（防止影响硅油柔软剂的稳定性）→ 上硅油柔软剂→脱水→开幅→烘干定型→成品。

（2）浸轧法工艺流程：

此种加工工艺过程适合于机织物负离子远红外整理。

织物→漂染→烘干→浸轧JLSUN888A（30克/升,轧液率60-70%）→烘干（80-100℃，落布微潮）→浸轧JLSUN888B（30克/升，轧液率60-70%）→烘干（80-110℃）→拉幅成品。

（3）加工过程注意事项：

1）浸轧法难以操作，一般降强为30%；浸渍法对强力影响很小，最好使用浸渍工艺。

2）浸轧JLSUN888A、烘干后，落布一定要微潮（含潮率约为8-12%）；若烘干过度，则严重降强.

3）浸轧JLSUN888A、烘干后，不能长时间堆置，要尽快浸轧JLSUN888B，否则严重降低织物的强力.

 4)浸轧JLSUN888B时，可与柔软剂SCG同浴进行。若使用其他牌号的柔软剂，请先进行JLSUN888B、柔软剂同浴稳定性实验。也可以在拉幅工序中加入柔软剂

三、负离子远红外整理织物的功效

   经过JLSUN888整理的负离子远红外保健织物可用来开发保健蓄热产品，医疗用品等，如内衣、贴身保暖服、床罩、床单、毛毯等床上用品，坐垫、护膝、腰带、抗菌防臭保健鞋袜和电热制品等一系列产品，它具有以下功能：

（1）保温功能：传统服装的保暖作用是通过阻止人体的热量向外散失而达到保温的，如棉絮、羽绒等，而远红外整理剂JLSUN888除上述作用外，还可以吸收外界的能量（如太阳能、人体向外散发的能量）并储存起来，再向人体反馈，从而使人体有温热感，一般可使人的体感温度升高1-3℃。

（2）医疗保健作用：一般远红外织物的远红外发射率达到80%时就已经能起到良好的保健作用。经国家红外产品质量监督检测中心、天津大学采用美国5DX傅立叶变换红外光谱仪测试证明，JLSUN888远红外保健织物在8-15um远红外波段的发射率为85%。

（3）抗菌防臭作用：JLSUN888负离子远红外保健整理的织物有明显的抑菌防臭作用，经中国人民解放军卫生检测中心、中国预防医学科学院、日本纺织检查协会、ITS等国内外权威检验单位测试：该产品对淋球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、石膏样小芽胞菌、絮状表皮癣菌、红色毛癣菌等都有99%以上的抑菌率，并且经过50次洗涤后仍具有高效的抑菌防臭作用。经过100多名不同年龄的男女志愿者近一年的人体穿着试验表明，该产品手感柔软，穿着舒适，透气性良好，无毒、无味、无任何副作用，具有明显的防臭和医疗保健效果。

（4）负离子保健作用：经过北京劳动保护研究所测试证明：JLSUN888负离子远红外保健整理织物有明显的受激产生负离子作用，可增加负离子75000个/dm³。

四、结论

    负离子远红外整理剂JLSUN888能够和织物以键合的方式结合，改变了某些同类产品用粘合剂将其与纤维物理固着的方法，所以加工的面料手感柔软,穿着舒适,远红外发射率高，负离子浓度大，从根本上解决了天然织物负离子远红外整理这一重大课题。具有良好的保健、保暖功效和特殊医疗作用，是一种有发展潜力的功能纺织品。