倪士民1，李青山1,2，顾晓华1，王新伟2
(1. 东华大学纤维改性国家重点实验室，上海200051；2. 燕山大学高分子材料工程系，河北秦皇岛066004)
Anion producer which takied along with one
NI Shi-min1, LI Qing-shan1.2, 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：针对人们对纺织品“健康、安全、环保”的要求，负离子纺织品应运而生。本文主要介绍了一种新型的负离子添加剂的作用机理和功能，负离子纺织品的生产工艺，提出了创制一类随身携带的负离子发生器。并对负离子纺织品的应用前景进行了展望。
关键词：负离子；添加剂；功能；健康；纤维；纺织品
中图分类号：TS104 文献标识码：A
文章编号：1001-9731（2004）增刊-2589-03
1 引言
人类的生产活动，特别是工业化程度的日益提高，空气的污染也越来越严重，同时随着科学水平的不断提高，人们日益追求舒适，健康的生活环境，对纺织品也提出了更高的要求，希望其具有“健康、安全、环保、”的性能，于是负离子纺织品的应运而生。本文主要介绍了一种新型的负离子添加剂的作用机理和功能，新型负离子纺织品的生产工艺过程，提出了创制一类随身携带的负离子发生器（释放负离子衣物）。并对负离子纺织品的应用前景进行了展望。
2 负离子添加剂的作用机理及功能
2.1 负离子的产生机理
气体分子的电离主要是依靠外界催离素对气体作用的结果，催离素是能够产生负离子的因素，外界条件包括光触媒、紫外线、放射线、光点效应等。负离子粉末具有热电性和压电性，因此在有温度和压力变化（即使微小的变化）的情况下即能引起负离子晶体之间的电势差，这种静电高达100万电子伏特，从而形成电场，高电压使电场中的空气发生电离，被击中的电子附着于附近的水和氧分子并使它转化为空气负离子，也即负离子。
负离子产生的原理示意如下：
大气成分：O2、N2、CO2、H2O等。
H2O＋e－ → O－2(H2O)n
CO2＋e－ → CO－2(H2O)n
2.2 负离子的功能
1931年美国Dessauer等就已提出了负离子能使人产生安宁的感觉和改善健康环境的见解，几十年来许多试验，从各个方面研究它的生物效应，证明了负离子可降低脑和血液中五羟色胺(5 HT)的能力；它可以调节中枢神经系统的兴奋和抑制状面，可改善大脑皮层的功能；增加氧气吸收量和二氧化碳排放量，可促进机体的新陈代谢，加速组织的氧化还原过程，增加机体的免疫力。负离子对人的健康、长寿及生态环境的重大影响已为国内外医学界专家通过临床实践所验证，负离子空气浓度与环境、健康密切相关。
根据《国际医学》杂志报道：负离子含量与人体健康的关系如下表1。
3 负离子纺织品的加工
3.1 负离子添加剂的选择
要做出负离子纺织品就必须根据负离子产生的机理为纺织纤维选择合适的添加剂，目前主要添加剂有以下5种，如表2。
由于天然矿石内部结构稳定性差，无论使用上述哪一种的天然矿石做负离子纤维的添加剂都不能保证负离子纺织品的性能的一致性。为此，用于纤维做添加剂的负离子材料必须经过严格的筛选与科学合理的配制。
3.2 负离子纤维的生产工艺
随着社会的发展，人类对健康的要求越来越高，因此负离子的研制以及开发得到了更深的发展，因此负离子的生产工艺得到了很多科学工作者的关注以及探讨，总结前人的经验可以得出：生产负离子纤维的方法一般可以采用涤纶、丙纶等作为原料来生产其短纤维以及长丝的一种方法。下面就是讨论涤纶短纤维以及长纤维的简单的生产工艺。
3.2.1 负离子涤纶短纤维的生产工艺
在生产负离子涤纶短纤维以前，一般需要负离子粉，少量的添加剂来制备可以用来直接加工成负离子纤维的负离子切片。它的一般生产过程和生产涤纶纤维时由于生产设备的差别，其生产工艺条件也具有一定的不同这处，一般要控制的纺丝工加工艺条件如下表3。
以上工艺参数因机器配置以及生产原料不同而定，供参考。
3.2.2 负离子涤纶长丝纤维的生产工艺
负离子涤纶长丝的生产工艺和短纤维相类似，先需要负离子粉，少量的添加剂来制备可以用来直接加工成负离子纤维的负离子切片。只不过在生产过程中需要特别注意负离子切片的干燥温度。它的一般生产过程也和生产涤纶纤维具有很大的相似之处，但在生产负离子涤纶短纤维时由于生产设备的差别，其生产工艺条件也具有一定的不同之处，一般需要控制的纺丝POY工艺条件如表4。
应用纺丝直接制造释放负离子纤维的方法，可以永久的保持负离子的释放。我们纺制的涤纶和丙纶在3600个/cm3 以上。
4 随身携带的负离子发生器制造技术
随身携带的负离子发生器制造方法有3：一是纺织成释放负离子纤维，进一步加工成各种纺织品、针织品和饰物随身携带。二是在衣物上面涂覆可以释放负离子的功能材料，在机械力等作用下释放负离子。三是在衣服、用品上印花。
除了上述的直接纺织成释放负离子纤维外，后整理技术也经常应用。主要有：
4.1 浸轧-烘燥法
使用浸轧烘燥焙固法、循环浇淋法、喷雾法或上胶涂布法将含有无机物微粒和有机载体的水溶液作用到羊毛纤维制品上。该水溶液含有羊毛溶解物质，可很好地被羊毛纤维制品吸收且不破坏其手感，产生的负离子数平均达到800个/cm3以上，纯棉布达到1800个/cm3以上。
4.2 涂浸固化法
涂浸固化法：用液状涂覆或含浸固化在面料上，使其产生负离子。
4.3 浸择曾压法
将面料浸渍在含有无机物微粒和粘合剂树脂的溶液中，用挤压的方式使面料中的无机物微粒达到规定的附着量，如具有负离子发生能力的布帛。采用浸渍法、层压法或印花法将处理液作用到纺织品上。如含有奇才负离子的毛毯。该处理水溶液含有粒径为3~5μm的奇才负离子粉末、阴离子系分散剂、非离子树脂乳液粘合剂等高分子多糖类物质和适量的水。由于先经过了抗静电处理，产生的负离子不会因为毛毯静电的作用而被吸附，促进了负离子的发生效果。
4.4 油墨印刷法
将奇才负离子物质加工成微米级粉末，混入油墨中，这种油墨被刷在蒲团、覆盖物等床上用品的布料表面产生负离子。
5 负离子纺织品的用途
5.1 衣物及家用纺织品
衣物及家用纺织品，如内衣内裤、床上用品、毛巾等。
5.2 室内装饰物
室内装饰物，如装潢用的壁纸、地毯、沙发套、垫子等。
5.3 医用织造布
医用织造布，如手术衣、护理服、病床用品等。
5.4 过滤材料
过滤材料，如空调过滤网、水处理材料等。
5.5 其它织物
6 负离子纺织品的前景
如前所述，在森林或瀑布周围因存在大量的负离子，人们的心情会很舒畅，而在空气污染的地带和室内等，因存在大量的正离子，人们会感到郁闷、易烦躁。把负离子功能性纺织品带进日常生活，可以认为是“回归自然”。由于其具有如此多的优良性能，使它在装饰、产业、服用三大领域有着广阔的市场，的确是身处21世纪追求“健康、环保”的人们的新宠。
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作者简介：倪士民（1970－），男，黑龙江尚志人，东华大学在读博士生。主攻功能性聚乙烯复合材料。（E-mail: nishimin@mail.dhu.edu.cn）, Tel: 025-13818804228
论文来源：中国功能材料及其应用学术会议,2004年,9月12-16日
