探讨负离子粘胶纤维保健机理及应用*

贠秋霞

(陕西工业职业技术学院，陕西咸阳 712000)



探讨负离子粘胶纤维保健机理及应用*

贠秋霞

(陕西工业职业技术学院，陕西咸阳 712000)

摘要：阐述了负离子粘胶纤维制备，负离子产生的机理，国内外负离子开发现状及负离子纺织品应用，以期对企业对所帮助。

关键词：负离子，粘胶纤维，保健机理，功能，应用

1负离子的产生及保健机理

1.1　负离子的产生

负离子纺织品作为其中的代表之一，正日益成为纺织品开发的热点。正常大气中的分子大部分是相互分离的，每个分子从整体上来看是呈电中性的。当外界某种因素(机械、光、静电、化学或生物能)作用于气体分子时，则其外层电子摆脱原子核的束缚从轨道中跃出，此时气体分子呈正电性，变为正离子。而跃出的自由电子由于自由程极短，所以它很快就附着在某些气体分子或原子上(特别容易附着在水分子和氧分子上)，成为空气负离子[1]。

根据大地测量学和地球物理学国际联盟大气联合委员会采用的理论，空气负离子是O2-(H2O)n或OH-(H2O)n或CO4-(H2O)n。空气中负离子的主要来源是地面的放射性岩石，太阳的紫外线，土壤中的射线，瀑布、溪水、温泉等激起的水花的分解，森林、植物光合作用所制造的新鲜空气等。

空气中负离子的分布以及负离子含量和人体健康的关系如表1所示[2]。

表1　负离子分布、含量和健康关系

1.2　负离子的保健机理[3]

空气负离子被誉为空气维生素或生长素，其对人体健康有利，空气负离子所产生的离子效应会直接作用于人体的各生理指标，从而对其产生积极的影响。空气负离子的保健机理如下：

(1)调节中枢神经的兴奋和抑制功能：“负离子→肺泡→血液→血脑屏障→脑脊液→中枢神经系统”；

(2)改善肺换气功能：“负离子→呼吸道粘膜→促进粘膜上纤毛运动→使得腺体分泌增加→提高平滑肌的兴奋性→从而增加肺换气功能”；

(3)降低血压作用：“负离子→单胺氧化酶(MAO)→氧化脱氨作用→使5色胺、儿茶酚胺、去甲肾上腺素浓度增加→从而起到降压作用”；

(4)刺激造血机能，使血液成份正常化：负离子→血液→使红细胞排斥力增加→血沉减慢→增加脾脏功能→红血球和血钙增加；

(5)杀菌作用，增强免疫功能：负离子结构上与超氧化物自由基(O)相似，具有较强的生物活性，能使活的生物细胞带负电荷，从而使病毒失去对细胞的功击能力。

2负离子粘胶纤维简介

2.1　粘胶负离子功能纤维的制备

开发负离子功能纤维主要有共混法和共聚法。共混法是采用负离子母体和普通切片混合均匀后通过螺杆挤出进行纺丝；共聚法则是把负离子添加剂在聚合过程中添加，制成负离子切片后再纺丝。在实际生产中一般采用共聚法进行负离子纤维的制备，其核心是负离子发生体——奇冰石。奇冰石的主要成分是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂环状结构的硅酸盐物质。在化纤行业，经过新乡化纤科技工作者的不懈努力，目前已经成功开发出利用奇冰石法来生产粘胶负离子纤维。其工艺主要是采用纳米级的超细混合粉末，将该粉末添加到粘胶纺丝液中，经挤压、纺丝等工序，制成负离子粘胶纤维。在粘胶纤维的纺丝过程中，按照一定比例掺混入的负离子粉体极性分子能充分渗透到粘胶纤维的晶格组织中，与粘胶纤维的非极性分子集团形成均匀的海岛结构[4]。

2.2　负离子产生的机理[6]

由于负离子粘胶纤维中的负离子粉末(奇冰石)具有良好的热释电性和压电性，因此它在有微小的温度和压力变化情况下就能引起其晶体之间的电势差，形成高达100万电子伏特的静电，从而使空气发生电离。其中被击中的电子附着于邻近的水和氧分子并使它转化为空气中的负离子。原理示意如下：

大气成分：O2、N2、CO2、SO2、H2O等。

H2O+e→O2-(H2O)nCO2+e→CO4-(H2O)n

2.3　粘胶负离子功能纤维的性能

粘胶纤维是再生纤维素纤维的主要品种，是从不能直接加工的纤维素原料(如棉短绒、木材、芦苇、甘蔗渣等)中提取纯净的纤维素，经过烧碱、二硫化碳处理后制备成粘稠的纺丝溶液，采用湿法纺丝制造而成。

粘胶纤维具有良好的加工和使用性能，也符合卫生要求，其最大的特点是与天然棉纤维的某些性质极为相似，如吸湿性好、容易染色、抗静电、较易纺织加工、制成的织物色泽鲜艳、穿着舒适，尤其适合在气候炎热的地区穿着。

负离子粘胶纤维除了具有一般粘胶纤维的优良性能外，还具有其自身特殊的功能[7]：

(1)恒久的负离子发射功能，可以调节周围环境的空气质量；(2)较强的生物波发射功能，能促进人体血液循环，防止人体老化和早衰；(3)持久的抗菌杀菌性能，不但能杀灭对人体有害的细菌，而又不伤害人体；(4)优良的除臭性能，脱除异味，保持良好的生活空间；(5)可释放人体所需要的多种微量元素，有易于人体健康；(6)优越的界面活性作用，可以节约洗涤剂的用量，而且有助于环境的净化。(7)负离子材料的远红外线辐射能力也使靠远红外线辐射的电磁波能量起到抗菌抑菌效果，以消除各种因素对人体的危害，从而增进人体的健康。(8)抗电磁波辐射功能。负离子添加剂具有的永久释放负离子作用可以中和电磁波的正电性，同时添加剂吸收电磁波，一方面转化为远红外线发射，另外也可以刺激添加剂发射更多的负离子，从而具有抗电磁波辐射效果。

3国内外开发现状

人类发现并重视负离子的功能始于20世纪80年代末，并掀起了一股热潮，逐渐席卷到纺织品上。目前，负离子纺织品市场正处在这种热潮之中。

国际市场上，近年来负离子功能纺织品正呈现出功能多、质量好、面料种类多、规格花样全等特点。日本是负离子功能纺织品最先研制开发成功的国家，也是目前负离子功能纺织品品种多、性能质量优、规格花样全、市场销售规模大、开发生产能力强的成熟市场。据日本染织经济新闻社纺织印染信息网在其“负离子整理呈酣战状态”的报道中指出，日本负离子整理已从助剂开发、试生产走向多功能整理的发展阶段，参与开发负离子产品的企业已超过千家，市场规模突破1000亿日元。成功的产品有：钟纺(Kanebo)公司的“lone”纤维、Komatsu Seiren公司的“Verbano”织物、Sakai Nagoya生产的具有负离子效果、耐久吸水性和抗紫外线的产品MioUV、QⅡ等[8]。

在国内，负离子纺织品开发始于20世纪90年代中期，逐渐掀起一股热潮，并以沿海地区为中心，将产品推向国内，乃至世界各地。参与企业众多，已成功开发出许多产品，如：成都福星保健纺织品公司研制的远红外负离子保健系列纺织品；上海月季化纤公司的负离子远红外粘胶纤维(碧玺纤维)等，但目前我国生产的负离子纺织品多属于国外来料加工，纺织企业虽然拥有先进的加工生产技术，原料企业也能够提供功效显著的助剂，但负离子纺织产品仍然大部分出口到日本、韩国及我国台湾省，国内销售量很小，市场认知度并不高，尚未形成成熟的市场。

4负离子纺织品应用

负离子纺织品的应用主要体现在以下几个方面[9]：

(1)服装

内衣内裤、外衣外裤、西装套服、羊绒羊毛衫裤等，无论是春夏时装，还是秋冬防寒保暖装，让人们随时享受到负离子功能纺织品的益处。鞋垫、袜子、手套、帽子等，可以从头到脚呵护人们的健康。

(2)产业用织物

汽车内装饰材料和保温材料、洗衣机内用布袋、空调过滤网等，既能杀死空间内细菌又能净化空气[10]。

(3)室内用品

室内用品包括有地毯、窗帘、沙发套、桌台布及被褥等，既可以营造室内负离子空气氛围，又可以除臭去异味。

(4)体育用品

护膝、护腰、护腕等，既可以保护人体免受伤害，又能起到舒筋活血、减轻伤痛的作用。

总之，负离子自身和负离子添加剂所体现出来的诸多保健作用赋予了负离子纺织品优异的保健功能。

参考文献

[1] 陈芸.负离子纺织产品的开发[J].印染，2003(02)：29-30.

[2] 程隆棣，等.负氧离子纤维Sirofil纺纱工艺设计及产品性能测试[J].纺织科学研究，2003(1)：22-26.

[3] 毕鹏宇，等.负离子纺织品及其应用的研究[J].纺织学报，2000(06)：99-101.

[4] 蒋国华.苎麻/棉与负离子涤纶长丝Sirofil纺纱探讨[J].广西纺织科技，2003，32(1)：40-42.

[5] 邢声远，等.纺织新材料及其识别[M].北京：中国纺织出版社，2002：226-228.

[6] 段菊兰.负离子纤维的性能与应用[J].金山油化纤，2001(02)：53-56.

[7] 张艳，等.负离子纺织品的研究与开发[J].上海纺织科技，2002(05)：52-53.

[8] 饶剑辉，等.负离子纤维在非织造领域的应用[J].北京纺织，2003(05)：17-19.

[9] 晏雄.产业用纺织品[M].上海：东华大学出版社，2003：21-22.

[10] 李青山，等.负离子功能纤维与纺织品研究进展[J].材料导报，2005(06)：19-21.

*基金项目： 陕西工业职业技术学院科研课题：生态负离子粘胶纤维/涤纶混纺织物的开发与实践

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

中图分类号：TQ 341