負離子紡織品
第一節 概述
我們呼吸的空氣是一種混合氣體，它含有多種元素，主要是氮和氧氣。在正常狀態下，氣體的原子處于最低能級，這時電子在離核最近的軌道上運動，空氣中的各種分子或原子在機械、光、靜電、化學或生物能作用下能夠發生電離，其外層電子脫離原子核，這些失去電子的分子或原子帶有正電荷，我們稱為正離子或陽離子。而脫離出來的電子再與中性的分子或原子結合，使其帶有負電荷，稱為負離子或陰離子。
帶正電荷的離子使空氣的質量不斷惡化，而負離子則相反。負離子對人的健康、及生態的重大影響已為國內外醫學界專家通過臨床實踐所驗證�？諝庵胸撾x子濃度與環境密切相關，在森林、海濱、瀑布等污染少的地方，含有大量的空氣負離子，其濃度為污染嚴重都市的幾百倍，在這里人們會感到呼吸舒暢、心曠神怡。負離子具有較強的生物波發射功能，能防止人體的老化和早衰；能殺滅對人體有害的細菌，且不傷害人體；并有優良的除臭性能，因此有更好的醫療保健效果。
第二節、負離子與人體健康的關系
空氣是由無數分子組成,由于自然界的宇宙射線、紫外線、放射線的影響,有些空氣分子就釋放出電子,在通常的大氣壓下,被釋放出的電子很快又和空氣中的中性分子結合,而成為負離子,或稱為陰離子. 空氣中離子對人體醫療和生理的研究早在20 世紀30 年代就有論述,目前,負離子的問題已引起世界的普遍關注. 在1980 年德國醫學界率先證明,正離子多的地方人們患各種慢性疾病的比率高,發生交通事故也多,而山青水秀的地方空氣中負離子含量多,空氣明顯清新,發病率低. 日本多年的臨床實驗證明,負離子對人的健康有益。空氣中的負離子,包括一些帶負電的粉塵粒子(比帶正電的粒子數少) 以及大氣電離產生的O2- 、O2- (H2O) n 和水化羥基離子(H3O2) - 等等. 日本Kubo 等人認為 ,對人健康有益的負離子應是“水化羥基離子(H3O2) - ”,并稱之為“負堿性離子(minus al2kali ion) ”. 有人把負離子稱為“空氣維生素”,并認為它像食物的維生素一樣,對人體及其他生物的生命活動有著十分重要的影響,有的甚至認為空氣負離子與長壽有關,稱它為“長壽素”。
正、負離子對人體生理健康反應之比較：
① 負離子的影響：活性酸素消失，產生弱酸性還原作用, 消除體內酸性，中和乳酸, 消除疲勞，細胞活化, 自然免疫力增強，身體舒適自如，恒常性機能提高，血液凈化, 血流暢通，延緩老化，改善失眠和皮膚干燥等癥狀。
② 正離子的影響：活性酸素增加，體內酸性化加劇，細胞及肌肉組織乳酸增加，過酸化脂質高引致動脈硬化，自律神經不協調，荷爾蒙平衡失調，血液混濁, 血流不暢，加速老化，引起失眠和皮膚干燥等癥狀
早在1931 年,美國的Dessauer 等人就已提出了“負離子能使人產生安寧的感覺、改善人體健康環境”的見解。近幾十年來,有關專家做了許多試驗,從各個方面研究負離子的生物效應,證明其除了具有降低大腦和血液中五羥色胺(5HT) 的能力之外,還可調節人體中樞神經系統的興奮和抑制狀況,改善大腦皮層的功能;增加氧氣吸收量和二氧化碳排放量,促進機體的新陳代謝,加速組織的氧化還原過程,增加機體的免疫力。例如,德國1962 年用負離子治療3000 名支氣管哮喘患者,在小于20歲年齡組中,83 %治愈,15 %顯著好轉;在40～60 歲年齡組中,53 %治愈,45 %好轉;治療800名兒童百日咳,全部治愈。另外,有人采用負離子丙綸纖維護膝,套在腿上20 min 之后,發現小腿血流量增加了41 %;而當采用同樣結構和厚度的棉護膝時,血流量僅增加了11 % 。所以,營造富含負離子的環境非常重要。此外負離子還可以對血液有一定的凈化功能，細胞復活的作用，增加人體的抵抗力，自律神經的作用，例外還可以除去個各種味道，較強的吸附作用。由表1可見,因環境條件的不同,空氣的負離子濃度存在著巨大差異,這也正是療養中心都設在山林、海濱、瀑布周圍的主要原因。
根據《國際醫學》雜志報道,人體的健康狀況與空氣中負離子的含量呈正比例關系(參見表1) 。
醫學界專家通過臨床實踐證明,負離子對人體的健康、壽命及生態有重要影響。當代科學揭開了生物電的奧秘,生物體的每一個細胞就是一個微電池,細胞膜內外有50～90 mV 的電位差。如果“細胞電池”得不到充分的電荷補充,機體的電過程就難于繼續維持,因而影響到機體的正常活動,產生老化和早衰。
負離子空氣對人體健康和環境的影響主要表現在以下幾個方面:
(1) 負離子空氣是對人體健康非常有益的一種物質。當人們通過呼吸將負離子空氣送進肺泡時,能刺激神經系統產生良好效應,經血液循環把所帶電荷送到全身組織細胞中,能改善心肌功能,增強心肌營養和細胞代謝,減輕疲勞,使人精力充沛,提高免疫能力,促進健康長壽。
(2) 水合羥基離子(H3O2 ) - 通過呼吸進入人體后,能調整血液酸堿度,使人的體液變成弱堿性。弱堿性體液能活化細胞,增加細胞滲透性,提高細胞的各種功能,并保持離子平衡;能凈化血液,抑制血清膽固醇形成,從而降低血壓;還能提高氧氣轉化能力,加速新陳代謝,恢復或減輕疲勞,使人心情舒暢、身體放松,并產生理療治愈作用。
(3) 活化腦內荷爾蒙β2內啡肽,具有安定自律神經,控制交感神經,防止神經衰弱,改善睡眠的效果,并能提高免疫力。
(4) 水合羥基離子(H3O2 ) - 能與空氣中的臭味分子反應,消除臭味;能與空氣中被污染的正離子中和,從而起到凈化空氣的作用。
負離子對人體的健康作用早已被醫學界證實,也越來越被廣大消費者所認知。充滿負離子的空氣，對支氣管炎、冠心并腦血管并心絞痛、神經衰弱、潰瘍病等20多種疾病均有較好的保健功效。有人認為負離子對人體作用原理如下：
1、調節中樞神經的興奮和抑制功能：“負離子→肺泡→血液→血腦屏障→腦脊液→中樞神經系統”
2、改善肺換氣功能：“負離子→呼吸道粘膜，促進粘膜上纖毛運動，腺體分泌↑，平滑肌興奮性↑，換氣功能↑”
3、降低血壓作用：“負離子→單胺氧化酶（MAO）→氧化脫氨作用→使5色胺、兒茶酚胺、去甲腎上腺素濃度↓起到降壓作用。”
4、刺激造血機能，使血液成分正常化，負離子→血液，增加紅細胞排斥力→血沉減慢。負離子→脾臟功能↑，紅血球和血鈣↑。
5、促進組織細胞生物氧化還原過程。
6、殺菌作用，增強免疫功能，主要表現在：a、氧負離子（超氧陰離子自由基），生物活性高，在殺菌中起重要作用b、負離子使上皮細胞帶負電荷，增強對同電荷離子排斥力，使病毒失去對細胞的攻擊能力。
7、負離子使淋巴細胞增殖，使IgA、IgM、補體、干擾素增高。
第三節、負離子的發現與產生機理
負離子的發現與應用是19世紀末的事情，第一個在學術上證明負離子對人體功效的是德國物理學家菲利浦·萊昂納德博士，他認為地球自然環境，對人類健康有益的負離子存在最多的地方是瀑布周圍。1903年前蘇聯學者發表了用空氣負離子治療疾病的論文。根據美國發表的負離子統計數據，20世紀大氣中正離子與負離子的比例為1:1.2；21世紀大氣中正離子與負離子的比例為1.2:1，現代社會發展破壞了自然界中離子的平衡。
空氣中的分子和原子在機械、光、靜電、化學或生物能作用下會發生空氣電離，其外層電子脫離原子核，失去電子的分子或原子帶有正電荷，我們稱為正離子或陽離子。而脫離出來的電子再與其它中性分子或原子結合，使其帶有負電荷，稱為負離子或陰離子。得到電子的氣體分子帶負電，稱為空氣負離子。由于空氣中離子的生存期較短，不斷有離子被中和，又不斷有新的離子產生，因此空氣中正、負離子的濃度不斷變化，保持某一動態平衡。
自然界中空氣負離子產生有三大來源:一是大氣受紫外線、宇宙射線、放射性物質、雷電、風暴等因素的影響發生電離，產生負離子。二是在瀑布沖擊、海浪推卷及暴雨跌失等自然過程中的水，在重力作用下高速流動，水分子裂解，產生大量負離子；三是森林的樹木、枝葉尖端放電及綠色植物光合作用形成的光電效應使空氣電離，產生空氣負離子。下面具體介紹：
①放射性物質的作用
在土壤中存在的放射性物質（幾乎在地球全部土壤都存在微量的鈾及其裂解產物）會通過能量大的α射線使空氣離子化。一個α質點能在1厘米的路程中產生50000個離子。另外，土壤中的放射性物質也可通過穿透力強的γ射線使空氣離子化。
②宇宙射線的照射作用
宇宙射線的照射也能使空氣離子化，但它的作用只有在離地面幾公里以上才較顯著。
③紫外線輻射及光電效應
短波紫外線能直接使空氣離子化，臭氧的形成就是在小于200Å的紫外線輻射下氧分離的結果。但如遇到光電敏感物質(包括金屬、水、冰、植物等)，不用短波紫外線的作用，通過光電效應就可使這些物質放出電子，與空氣中的氣體分子結合形成負離子。
④電荷分離結果
在水滴的剪切作用下或襯里的摩擦運動下，空氣也能離子化。通常在瀑布，噴泉附近或者海邊，或者風沙時，發現空氣中的負離子或正離子大量增加，這就是電荷的分離結果。在瀑布或河川里的水互相碰撞時，就會產生出負離子，也稱為瀑布效應。
總之，自然界從各種來源不斷產生離子，其產生率約5~10對離子/C.C/秒。但空氣中離子不會無限地增多，這是因為粒子在產生的同時伴隨著自行消失的過程，其主要因為：
① 離子互相結合：呈現不同電性的正、負離子相互吸引，結合成中性分子。
②離子被吸附：離子與固體物體表面相接觸時被吸附而變成中性分子。
③離子被抑制：在空氣中離子數常維持在一定的水平。如在清潔地區，空氣中離子數約在1000~2000個/C.C范圍，而在空氣較污濁的工業區可少至100~500個/C.C。
自從1902年Aschkinass和Caspan肯定空氣負離子有生物學意義以來，特別是近年來各國開展了大量的臨床和實驗研究，使空氣負離子的價值進一步得到了肯定。一方面人們在應用自然條件下形成的空氣負離子。另一方面在人為條件下或利用自然界物質作為負離子發生體產生負離子，人工負離子發生器是常用的人為產生負離子的機器，人工負離子發生器的使用也帶來一些新的環境問題，比如在產生空氣負離子的同時也產生臭氧。利用負離子發生體作為產生負離子的方法，在纖維材料和涂料方面有應用。負離子發生體即負離子粉，是自然界中含有稀有元素的礦物質經焙燒、研磨等處理而得，可將空氣離子化，將其加入到材料中即可制得功能材料。負離子粉具有熱電性和壓電性，因此在溫度和壓力的微小變化下，能夠引起負離子晶體之間的電勢差，這種靜電高壓可達100萬電子伏特，從而形成電場，高壓電使電場中的空氣發生電離，被擊中的電子附著于附近的水和氧分子，使其轉化為空氣負離子。
基于使空氣電離能產生負離子的原因，目前國內外研究的負離子纖維或紡織品都借助于某種含有微量放射性的稀土類礦石或天然礦物質，采用不同技術添加到紡織材料中，使之具有發生負離子的功效。這種含天然釷、鈾的放射性稀土類礦石所釋放的微弱放射線不斷將空氣中的微粒離子化，產生負離子。考慮到安全性，研究者更為看好電氣石、蛋白石等自身具有電磁場的天然礦石。此種礦石是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鎂、鋰環狀結構的硅酸鹽物質，具有熱電性和壓電性。當溫度和壓力有微小變化時，即可引起礦石晶體之間電勢差(電壓)，這個能量可促使周圍空氣發生電離，脫離出的電子附著于鄰近的水和氧分子使它轉化為空氣負離子。國內給電氣石冠以“奇冰石”的商品名。而國外稱電氣石為托瑪琳，即tourmaline的音譯名。還有其它一些物質，如蛋白石、珊瑚化石、海底沉積物、海藻炭等，這些物質都具有永久的自發電極，在受到外界微小變化時，能使周圍空氣電離，是一種天然的負離子發生器�！�
1. 電氣石產生負離子的機理
在負離子發生材料中電氣石是研究較多的一種，電氣石是一種成分與結構極為復雜的天然礦石，它具有壓電性和熱釋電性，電氣石的晶體結構決定了它具有沿C軸兩個結晶端天然的正、負極性。電氣石的電場特性，就像磁鐵礦礦石一樣也是天然的，電氣石的電場強弱可用電極化強度來評價，電極化強度越大，產生負離子的能力就越強。
我國科技人員在研究納米遠紅外負離子粉時，發現電氣石超微粉體的粒徑越小，其負離子發射性能越高。電氣石的摩爾硬度達7－7.5，粉碎到325目以后，粉體粘性增強（可能與電氣石晶體兩端帶電有關），粉碎效率降低。如何有效地生產出納米—亞納米電氣石超微粉體，是電氣石用做負離子材料所面對的問題之一。
正常大氣中的分子大部分是相互結合在一起,每個分子從整體上來看是電中性. 當外界某種因素作用于氣體分子,則其外層電子擺脫原子核的束縛從軌道中躍出, 此時氣體分子呈正電性,變為正離子,所躍出的自由電子, 自由程極短(約1 nm) ,很快就附著在某些氣體分子或原子上(特別容易附著在氧或水分子上)成為空氣負離子. 根據大地測量學和地理物理學國際聯盟大氣聯合委員會采用的理論,空氣負離子的分子式是O2- (H2O)2 或OH- (H2O) n。長久以來,電氣石被作為寶石礦物加以利用,它是以含硼為特征的環狀結構硅酸鹽物質[3 ] ,是化學式為Na (Mg ,Fe ,Li ,Al) 3Al6 [ Si6O8 ] (BO3) 3 (OH ,F) 4 的三方晶系硅酸鹽物質,該物質的重要特征是在一定條件下能夠產生熱電效應和壓電效應,即在溫度和壓力變化的情況下,即使在微小的變化下,也能引起電氣石晶體之間的電勢差(電壓) ,這種靜電壓很高,并且隨著電氣石粒子的細化而加強,其能量足以使空氣中的分子發生電離. 因此,在粘膠纖維中鑲嵌電氣石超微粉后,在一定的外部能量波動狀態下,如體溫、陽光等作用,通過電氣石結晶粉末兩端所具有的永久正、負極性,與普通的水、空氣中的水分子或皮膚表面的水分子接觸后,就能夠產生瞬間放電電離效應,將水分子電解為H+ 和OH- . H+ 與電氣石釋放出的電子結合而被中和成H原子,而OH- 與其它水分子結合,可連續生成羥基負離子(H3O2) - . 這就是電氣石能夠永久、持續發射“負離子”的主要機理. 經過這一過程的水,無論是堿性水還是酸性水,都會由于H+ 的減少而呈有益于人體的弱堿性. 具體反應過程如下 :
H2O →H+ + OH-
2H+ + 2e - →H2 ↑
OH- + H2O →(H3O2) -
總之,負離子的產生必須具備兩個條件:一是能量來源;二是空氣中存在的氣態水分子. 負離子發生材料(如電氣石粉體) 起到的是“促使”空氣分子電離或發生電子轉移的作用. 纖維素纖維具有親水基團,含水率較高(14 %左右) ,導濕與滲透性強,因此,應用電氣石微粉開發的負離子功能粘膠纖維比合成纖維產生負離子的效果要明顯. 這也是粘膠負離子功能纖維產生負離子的機理.
負離子的生物學效應有3 個重要方面:使自由基無度,使液體呈弱堿性,使空氣質量得到改善.
2. 蛋白石負離子發生機理
蛋白石頁巖賦存于上白堊系嫩江組 (K2n)泥巖、頁巖及粉砂巖地層之中，其中深灰色頁巖即為礦體，呈層狀近水平分布。礦石呈灰色泥質結構，質地輕、硬度低、易碎，是一種含水非晶質或膠質的活性二氧化硅。主要礦物有方英石、磷石英和蛋白石，少量的蒙脫石、水云母、石英、長石等，含大量葉肢介化石。礦石孔隙度高，吸水性強，吸附性好，可吸附氯化物、亞硝酸鹽、氰化物、Pb、Hg、As等有毒有害物質或元素，并具有較好的脫色和漂白性能。其化學組成為Si02·H2O，含水量約為1-14%，還含有少量的F2O3、Al23、Mn、Cu和有機物等，嫩江蛋白石的化學成份如下表所示。礦石有大量毛孔狀微孔隙，比表面積特別大，可達277.3cm2/g，吸水率為74.4%，孔徑在5-20nm之間。因其吸附性能特別好，可以大量吸附、氧化、分解有毒、有害氣體，可制成負離子添加劑應用在紡織品中為人類健康服務。因蛋白石的每個單元體具有永久電極，當空氣中的水分子與其接觸時，永久電極瞬間放電，從而使水發生電解:H2O→H++ OH- 由于H+移動速度很快，迅速向永久電極的負極移動，吸收電子發生反應2H++2e→H2而OH-移動速度慢，所以與水分子H20結合發生反應OH-+H2O→H3O2-，從而達到永久釋放H3O2-負離子的目的。
蛋白石的化學組成 單位:%
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
K2O |
Na2O |
P2O5 |
H2O+ |
H2O- |
FeO |
TiO2 |
Mn |
|
81.01 |
7.84 |
1.68 |
6.60 |
0.589 |
1.13 |
0.20 |
0.01 |
0.01 |
2.42 |
0.21 |
0.20 |
0.01 |
為了研究蛋白石的微觀結構，進行了掃描電鏡下的觀察 (見下圖)。首先鱗石英都呈細小鱗片狀集合體，并組成一個絨球體，在這些球體的外邊往往套著一圈方英石，在一些單獨的蛋白石球周邊也包著一個方英石殼，它的大小在電鏡下測得為0.1-0.3µm。
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a.蛋白石頁巖具有蛋白石球(×5000) |
b.蛋白石頁巖具有納米級孔(×20000) |
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圖 不同放大倍數下蛋白石的掃描電鏡照片 |
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通過以上觀察可得這樣的結論，蛋白石的吸水性是由于大量的毛孔狀微孔隙所致;硬度低是由于組成巖石的單個礦物晶體很小，而結合又很不牢固，并存有大量微孔隙。
第四節、負離子濃度與測試
（一）負離子濃度
空氣負離子濃度是指單位體積空氣中的負離子數目，其單位為個/cm3。在國外，評價空氣的第一指標就是負離子濃度�？諝庵胸撾x子的含量是空氣質量好壞的關鍵。負離子不僅可高效殺滅家居空氣中因長期密閉而日趨增多的煙霧、灰塵、細菌，更可中和空氣中的正離子，活化空氣，改善肺功能，改善心肌功能，改善睡眠，促進新陳代謝，增強人體抗病能力，是家居生活不可缺少的健康衛士。 如果長期呆在密閉的空調房內，空氣中灰塵、煙霧、有害細菌、正離子含量快速上升，就容易引發"空調病"，（頭暈、失眠、神經衰弱、免疫力下降、記憶力衰退┈┈）癥狀的發生，成為健康生活的大敵。這時候如何中和過多正離子、殺滅空氣中的細菌就成為解決家居空氣污染的關鍵。
負離子濃度說明
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負離子濃度（個/cm3） |
等級 |
空氣清新程度 |
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>2000 |
一級 |
非常清新 |
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1500-2000 |
二級 |
清新 |
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1000-1500 |
三級 |
較清新 |
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500-1000 |
四級 |
一般 |
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≤500 |
五級 |
不清新 |
負離子含量（濃度）在鄉村、山區、森林及海濱等比城市和居室多。世界衛生組規定，清新空氣中負離子含量不應低于1000-1500個/m3。根據有關報道，按每立方厘米負離子個數劃分，大氣中負離子濃度和健康的關系如下： 1級 每立方厘米負離子個數≤600 不利； 2級 每立方厘米負離子個數600～900 正常； 3級 每立方厘米負離子個數900～1200 較有利； 4級 每立方厘米負離子個數1200～1500 有利； 5級 每立方厘米負離子個數1500～1800 相當有利； 6級 每立方厘米負離子個數1800～2100 很有利； 7級 每立方厘米負離子個數≥2100 極有利；
據統計，成年人每天呼吸約2萬次，吸入的空氣量約為10-15m3。潔凈的空氣對生命來說，比任何東西都重要。
空氣中負離子的多少，受時間和空間影響而含量不同。一般情況下，空氣負離子的濃度晴天時比陰天多，早晨比下午多，夏季比冬季多。 至于地理位置，一般公園、郊區田野、海濱、湖泊、瀑布附近和
森林中含量較多。因此，當人們進入上述場地的時候，頭腦清新，呼吸舒暢和爽快。而進入吵雜擁擠的人群，或進入空調房內，使人感覺悶熱、呼吸不暢等。世界衛生組規定，清新空氣中負離子含量至少應不低于1000-1500個/m3。
空氣中負離子的濃度與空氣分子處于電離和激發的狀態有很大關系。所謂電離，就是大氣中形成帶正電荷或負電荷粒子的過程；所謂激發，就是原子從外界吸取一定的能量，使原子的價電子躍遷到較高能級去的過程。電子獲得外界一定動能與空氣中分子碰撞，是造成空氣分子激發和電離的重要條件。
電子對原子的碰撞分為兩種，一種是完全彈性碰撞，即離子部分地交換能量而它們的動能總和保持不變。這時，空氣原子內部的狀態也是不變的，如圖1。在這種狀態下，氧分子就不會變成負氧離子。另一種是非彈性碰撞，非彈性碰撞又分為兩種情況，一種非彈性碰撞是原子吸收電子的能量，只引起原子的激發，碰撞電子附在中性原子的外層，如果這中性原子是氧原子，它就會變成我們所需要的空氣負氧離子，如圖2。另一種非彈性碰撞是原子吸收碰撞電子的能量而電離，除了原始碰撞電子，還出正離子及電離離子，如圖3。這時電子附在原子上，形不成負離子。
顯然，只有激發原子，才能使電子附在原子上產生負離子。所以，要增加負離子濃度，實際上是靠負離子發生器電極所產生的電壓，使電子動能達到一定的值，以保證原子激發而不被電離來實現的。
為了激發原子，電子所必需的能量稱為激發能，激發能量可用激發電位U0來表示，使一個常態原子電離所需的最小能量稱為電離能U1。
從表2可以看出，運動電子在電場中電離某一元素的電位U1，都比激發它的電位U0大。這說明電子激發中性氧分子，使之變為負氧離子所需要的電壓，要比使它電離的電壓為小，前者是增加空氣中負氧離子濃度的條件，而后者不能增加空氣中負氧離子的濃度。所以，要提高空氣中負離子的濃度，只能對負離子發生器加適當電壓，盲目增加電壓不僅不能增加負離子濃度，反而會隨著電離產生一些有害氣體對人體帶來不良影響。圖4是用大氣離子濃度測試儀在距點擊30cm處的測試數據。
（二）、紡織品的負離子測試
隨著空氣中負離子的保健功效不斷地為人們所認識，對負離子紡織品的研究也日益受到重視。負離子紡織品的用途廣泛，不僅可用于內衣、服裝、床單、被套，而且也可用于醫用非織造布、室內裝潢、汽車內飾等，應用前景可觀。但是，目前國內外對負離子紡織品的測試還缺乏統一的標準，測試數據不夠準確，給負離子紡織品的研究與開發帶來困難。因此，規范負離子紡織品測試方法，并以此協助開發負離子紡織品，就顯得十分必要。探討和開發紡織品負離子測試方法和測試裝置是很有價值。
1. 目前負離子紡織品的測試方法和測試條件
紡織品產生負離子的情況不同于一般的負離子發生器,它發生濃度低,且不太穩定,試樣需要一定的物理刺激,因此對測試環境的穩定性和測試儀器的精確度要求較高,一般使用空氣離子濃度儀進行讀數。
針對空氣負離子的特性，需要靈敏度高的測試儀器和較為嚴格的測試條件。目前多采用由日本制造的離子測定儀( AIR IONCOUNTER) 進行測試。該儀器自身存在以下局限和缺點: (1)對測試環境的大氣穩定性要求極高; (2) 儀器的測試數據不穩定,隨機性很大,不容易讀取。另外測試方法是人工用手搓動面料一定時間后,再用離子測定儀測試離子數目。由于人員本身狀態的差異,很容易造成測試結果的不規范。
由于測試大氣環境、面料摩擦條件以及人為因素的影響，測試結果誤差大、重現性差，不同結果之間可比性差。所以在分析總結目前的測試儀器與方法的基礎上，很多專家研制了新型負離子測試系統。通過新型測試系統規范測試方法，以提高測試結果的重現性和可比性。
通過研制新的測試系統可以盡可能減少以至消除外界環境對離子測定儀的影響,使測試條件規范,測試方法統一。主要解決以下兩個方面問題。
a.測試時大氣環境的穩定性 以往的測試條件是在一間有門、窗的相對穩定房間內進行,每次測試的結果都會受到上一次測試的影響。因為在測試過程中,房間大氣中的負離子濃度是在不斷累加的,而且房間中大氣的流動速率也時常會發生變化。在這樣的環境條件下,測定結果的誤差肯定很大。為使測試環境的大氣溫度、濕度及空氣流動的速率相對穩定,保證每次測試的大氣相對穩定和獨立,不會受到上一次測試的影響,為此,設計的測試系統要求能夠在獨立的小空間內生,方向為紡織儀器測試方面研究。有效地收集負離子。要使測試過程可視化,應制做一個透明的測試系統。具體為一個用有機玻璃(厚5mm) 制作的箱體,尺寸為60 ×40 ×40 (cm) ,這樣箱體的體積較小,收集負離子的能力大大提高。在箱體上安裝有排氣裝置。每做完一次實驗就
可以排氣一次,使每一次實驗的初始狀態基本保持一致。箱體側面留有測試口,測試時,將離子測試儀置于口端進行測試即可。
b.改進手搓摩擦造成的人為差異 負離子產生于奇冰石的熱電效應和壓電效應,當溫度和壓力有變化時(即使是微小的變化) ,即能引起負離子體之間電熱差,以使空氣發生電離,被擊下的電子附著于鄰近的分子并使它轉化為空氣負離子和氧離子。在測量負離子功能性面料所產生的負離子濃度時,以往是采用手搓的方法來改變面料中奇冰石晶體之間的溫度和壓力,以產生負離子,然后進行測試�；谪撾x子產生的原理,設計研制一種機械裝置模仿手搓的動作,產生熱電效應和壓電效應。機械摩擦是比較穩定和可量化的,這樣摩擦過程就會得到規范化。
2. 負離子評價指標
目前國內還沒有制定出室內空氣的衛生指標，但從國內外文獻報道看，有一些指標對我們的研究和應用負離子有一定參考價值。
1氧離子濃度 要維持室內良好清新的空氣環境，應經常保持1000～3000個/cm3。
2空氣質量評議指數
空氣質量評議指數＝負離子濃度/（1000×單極系數）
表 空氣清潔度評價
|
等級 |
空氣清潔度 |
空氣質量評議指數 |
|
1 2 3 4 5 |
最清潔 清潔 中等 允許 臨界值 |
＞0.1 1.0～0.7 0.69～0.5 0.49～0.3 0.29 |
3良好的空氣環境，空氣中的輕、重離子比值不應超過50，即(N±/n±)≤50，正負離子比值，即單極系數（n+/n-）應為1～1.2，一般在單極系數小于1時才感到舒適。
第五節、負離子紡織品
從上世紀90年代開始，國際上開始關注負離子紡織品的研究。負離子紡織品直接穿在身上,大面積與人的皮膚接觸,利用人體的熱能和人體運動與皮膚的摩擦加速負離子的發射,在皮膚與衣服間形成一個負離子空氣層,消除了氧自由基對人體健康的多種危害,使人體體液呈弱堿性,從而使細胞活化,促進新陳代謝,起到了凈化血液、清除體內廢物、抑制心血管疾病的作用,而且負離子材料的永久電極還能夠直接對皮膚產生微弱電刺激作用,調節植物神經系統,消炎鎮痛,提高免疫力,對多種慢性疾病都有較好的輔助治療效果。通過負離子紡織品與人體經常性的直接接觸來發揮負離子的健康功效是負離子作用于人體的最佳途徑。
負離子對人體健康及生態環境的重大影響,已引起國內外專家的高度重視。一般來說,城市房間內的負離子濃度僅為40～50 個/cm3 ,而負離子紡織品可以自動、長期地釋放負離子,其濃度可達4000 個/cm3 以上,超過了城市公園內的負離子濃度 ,對人類的身心健康大有益處。
目前,負離子紡織品主要應用在以下幾個方面:
(1) 衣物及家用紡織品:如內衣內褲、床上用品、毛巾等 ;
(2) 室內裝飾物:如裝潢用的壁紙、地毯、沙發套、墊子等;
(3) 醫用織造布:如手術衣、護理服、病床用品等
(4) 過濾材料:如空調過濾網、水處理材料等
(5) 其它織物。
（一）. 負離子添加劑
負離子紡織產品的形成，是依賴在纖維生產過程中，或在織物印染后整理過程中添加了負離子添加劑，如下表。
負離子添加劑中的主要成分負離子素，是一種晶體結構，屬三方晶系，空間點群為R3m系，是一種典型的極性結晶，這種晶體R3m點群中無對稱中心，其C軸方向的正負電荷無法重合，無對稱中心，故晶體結晶兩端形成正極與負極，在無外加電場情況下，兩端正負極也不消亡，故又稱“永久電極”。
“永久電極”在其周圍形成電場，使晶體處于高度極化狀態，故又叫做“自發極化”，致使晶體正負極積累有電荷。電場的強弱或電荷的多少，取決于偶極矩的離子間距與鍵角大小，每一種晶體有其固有的偶極矩。當外界有微小作用時（溫度變化或壓力變化）離子間距和鍵角發生變化，極化強度增大，使表面電荷層的電荷被釋放出來，其電極電荷量加大，電場強度增強，呈現明顯的帶電狀態或在閉合回路中形成微電流。因此負離子素是依靠純天然礦物自身的特性并通過與空氣、水氣等介質接觸而不間斷的產生負離子的環保功能材料。
由于天然礦石內部結構的穩定性差,無論使用上述哪一種天然礦石做負離子纖維的添加劑,都不能保證負離子紡織品的性能具有一致性。為此,用于纖維添加劑的負離子材料必須經過嚴格的篩選和科學合理的配制。
目前國內通常使用的負離子添加劑是北京潔爾爽高科技有限公司生產的納米負離子粉SL-900，其外觀為黑灰色，主要含有納米陶瓷輻射體、納米負離子電氣石粉體、分散體、保護劑等，用于生產負離子功能纖維和印花織物。
1）由納米負離子粉SL-900制得的功能纖維、印花織物可以吸收外界的能量（如太陽能、人體向外散發的能量），輻射遠紅外線，從而使人體有溫熱感。
2）納米負離子粉SL-900經過超細加工，粒度為納米級，所制產品手感柔軟，牢度良好，加工過程順利，不堵網，不堵噴絲頭。
3）納米負離子粉SL-900含有負離子電氣石粉體，具有明顯的受激產生負離子作用，測試結果表明可增加負離子75000個/dm3。
工藝配方：納米負離子粉SL-900 5%
聚丙烯PP或聚酯PET 95%
工藝流程：混合→紡絲→成品。
（二）. 負離子纖維
負離子纖維產生于20世紀80年代末期，由日本首先發表相關專利。其主要的生產方法大致可分為共混紡絲法、共聚法等等。
(a)共混紡絲法:它是在聚合或紡絲前，將能激發空氣負離子的礦物質做成負離子母粒加入到聚合物熔體或紡絲液中紡絲制得負離子纖維。首先制成與高聚物材料具有良好相溶性的納米級粉體，經表面處理后，與高聚物載體按一定比例混合，熔融擠出制得負離子母粒，再進行干燥，按一定配比與高聚物切片混合，采用共混紡絲法進行紡絲制備負離子纖維。
(B)共聚法:它屬于化學反應，是把負離子添加劑在聚合過程中加入，制成負離子切片后紡絲。一般共聚法所得切片添加劑分布均勻，紡絲成形性好。
1.負離子粘膠纖維
在我國化纖行業，經過新鄉化纖、吉林化纖、齊魯化纖等科技工作者的不懈努力，目前已經開發出電氣石法、奇冰石法粘膠負離子功能纖維的生產方法。工藝主要是采用納米級超細添加劑，經特殊工藝加入粘膠中，使功能性微粉鑲嵌到纖維之中。用該纖維制作的服飾和制品，具有激發產生負離子的功效。
(1)工藝過程
電氣石粉體→活化、分散→負離子乳漿漿粕→浸、壓、粉→堿纖維素老成→黃化→溶解→混合→過濾→脫泡→紡絲→成型→成品包裝
粘膠負離子功能纖維的生產方法是將電氣石微粉決JLSUN-900與活化劑和分散助劑均勻配制成乳漿料,按一定比例通過特殊方法加入,經過靜態和動態混合,使該粉體均勻分散在粘膠中,經過紡絲得到產生負離子功效的粘膠纖維.
(2)主要設備
a. 制膠設備:該功能纖維制膠生產設備主要由原來生產系統設備改造完成,大批量生產是在原生產工藝、設備線路上的后溶解部分添加預先配制好的負離子功能漿乳來完成. 主要設備有自動喂粕機、浸漬筒、壓榨機、老成箱、黃化機、溶解機、混合機、板框式過濾機、脫泡筒等設備.
b. 紡絲設備:負離子功能長纖維紡絲是在R535型半連續紡絲機器上生產,短纖維是在R371 型紡織機
上生產的.
c. 其它輔助設備:主要有供酸浴設備、供脫鹽水設備、壓縮空氣設備、真空脫泡設備、油劑乳化制造設備、供汽供水供電設備、負離子功能乳化漿料設備、幫助負離子功能漿料分散的靜態和動態混合設備等.
(3)生產方法
粘膠負離子功能纖維的生產方法是將電氣石(Tourmaline) 微粉與活化劑和分散助劑均勻配制成乳漿料,按一定比例通過特殊方法加入,經過靜態和動態混合,使該粉體均勻分散在粘膠中,再經近似常規紡絲,得到產生負離子功效的粘膠纖維.
(4) 負離子功能漿料的制作
因為負離子功能粉體JLSUN-900屬于干態,直接加入粘膠中難于分散均勻,必須在加入粘膠中之前把它制作成水乳漿體,首先要在負離子功能粉體的配制容器內加入一定量的水以及非離子型與陰離子型分散劑,制得負離子粉體與水呈1/ 5 比例的負離子功能水乳漿體,由于表面活性劑分散作用,使負離子粉體表面水化浸潤.這樣,負離子功能微小粉體顆粒與粘膠內纖維素黃酸酯緊密結合,減少其在粘膠中的泳移現象,減少顆粒之間的碰撞幾率,大大提高粘膠可紡性能.
(5) 負離子功能粉體在粘膠中的分散
由于負離子功能超細微粉JLSUN-900比表面積大,且具有一定的電負性,在粘膠中負離子粉體小顆粒極容易碰撞產生團聚效應,在紡絲過程中出現噴絲孔堵塞,使纖維產生毛絲甚至斷頭現象,可紡性降低. 因此,添加該功能粉體首先要考慮其在粘膠中的分散問題。JLSUN選用了添加分散性功能材料與機械作用等手段使負離子功能微粉均勻分散在粘膠中,滿足連續紡、半連續紡粘膠長絲以及粘膠短纖維紡絲工藝要求,從而使其紡絲工藝與常規紡絲并無太大差異.
（6）.粘膠負離子功能纖維的物理指標
測試儀器:QS - 1 強伸度儀,QX - 1 振動細度儀;測試條件:溫度21 ℃,相對濕度:65 %;樣品根數為n= 100 ,其結果測試見下表.
各種粘膠纖維物理指標對照分析
從上表分析:
(1) 負離子粘膠短纖干斷裂強度在一定程度上大于常規短纖,常規粘膠纖維較負離子粘膠纖維干斷裂伸長增加9. 84 % ,應理解為常規粘膠中加入電氣石微細粉后增加了結晶區的比例;
(2) 負離子粘膠短纖濕/ 干斷裂強度= 58. 77 % ,與常規粘膠纖維接近;
(3) 負離子粘膠短纖1 %定伸長潛力與常規纖維接近,但其楊氏模量較常規纖維平均高出8. 2cN/ dtex.
(4) 負離子粘膠短纖拉伸曲線如下圖.
圖 負粒子粘膠纖維拉伸- 伸長曲線
從上圖看出,負離子粘膠纖維在拉伸的初步階段,拉伸變形極小,直到拉伸力接近2cN ,可以理解為在粘膠中加入電氣石微粉,不會影響纖維的拉伸強力,反而使其具有較大的抗拉模量和拉伸初始階段較小的斷裂伸長.
2. 負離子滌綸短纖維
為生產負離子滌綸纖維,需要添加負離子粉JLSUN-900，制備成可用來直接加工成負離子纖維的負離子切片;其生產過程與生產一般滌綸時類同。
① 負離子滌綸短纖維的一般加工參數
螺桿各區溫度 260～285 ℃
箱體溫度 278～282 ℃
組件溫度 275～280 ℃
紡絲速度 650～700 mPmin
熔體喂入速度 620～650 mPmin
拉伸槽溫度 65～80 ℃
松弛區溫度 110～140 ℃
總牽伸 4～5 倍
切斷長度 38～65 mm
② 負離子滌綸POY絲的一般紡絲工藝參數
切片干燥紡絲溫度噴絲板組件
干燥溫度 120～125 ℃
干燥時間 8～10 h
螺桿溫度 280～290 ℃
熔體溫度 285～295 ℃
噴絲孔 0.28 mm
過濾層目數 24～48 目
油劑側吹風條件卷繞參數
型號 F2118B
濃度 10 %～12 %
側吹風溫度 20～25 ℃
側吹風風速 0. 5～0. 7 mPs
卷繞速度 2500～3200 mPmin
卷繞張力 10～20 cN
3.負離子丙綸的工藝參數
負離子丙綸紡絲切片的準備,與生產滌綸長絲、短絲相同。負離子丙綸的一般紡絲工藝條件如下：
切片干燥紡絲溫度噴絲板組件
干燥溫度 100～105 ℃
干燥時間 8～10 h
螺桿溫度 255～285 ℃
熔體溫度 285～295 ℃
噴絲孔長度 0.28 mm
過濾層目數 24～48 目
油 劑側吹風條件卷繞參數
型號 F2118B
濃度 10 %～12 %
側吹風溫度 20～25 ℃
側吹風風速 0. 5～0. 7 mPs
卷繞速度 600～800 mPmin
卷繞張力 10～20 cN
(三).負離子整理織物
日本廣泛采用后整理技術開發負離子紡織品。如日清紡公司的“IONAGE”，Komatsu Seiren公司推出的以“Verbano”冠名的負離子整理織物，東麗工業公司開發的新型后整理技術"aquaheal"，Kabopou纖維公司的“森林浴纖維”等。后整理技術的優勢在于可應用于所有類型的紡織面料，且工序簡單，不同于常規將礦物質混入紗線的工藝。
1.SLM負離子整理織物
北京潔爾爽高科技有限公司從1990年開始研制負離子纖維和織物。他們從電氣石和來自海底深處的礦石等天然礦物質中選擇出“健康·環保” 的負離子材料、并將其超微粉體加工制成納米負離子遠紅外粉SL-900（D50=50-100nm，粒徑越小，產生負離子和輻射遠紅外線的能力越大），并成功的應用于化學纖維生產上。同時又將納米負離子遠紅外粉后處理，進一步加工成負離子遠紅外漿SL-970，并開發出在織物上固著天然礦物質的整理技術。盡管該技術能應用于任何類型的紡織面料，還可以與其他功能整理劑（如抗菌除臭整理劑）相結合生產多功能紡織產品，但它影響織物的手感和透汽性。
該公司科研所通過分析研究電氣石等負離子材料的成分、結構、粒徑與表層負離子效應之間的關系，在理論方面獲得重大突破，并結合本公司二十年來在織物后整理方面積累的豐富經驗，開發出了適合天然纖維的負離子整理劑SLM。經SLM整理后的面料具有改善空氣環境、促進人體健康的作用，適用于、內衣、室內裝飾物、床上用品和保健醫療用品。
負離子整理劑SLM主要由SLM-A和SLM-B組成。它適用于棉、麻、絲、毛等天然纖維（含有氨基或羥基的纖維）的負離子整理。
（1）SLM含有的負離子體具有明顯的受激產生負離子作用，將水或空氣中的水分子瞬時“負離子化”。通過物理刺激作用，諸如向負離子織物施加能量（如機械能、化學能、光能、靜電場能等）、衣服在穿著過程中的摩擦和振動都能產生大量的負離子。 權威機構檢測表明JLSUN888整理純棉織物的負離子濃度高達4000個/cm3以上。具體反應過程如下：
負離子體放電
H2O H++OH-
2H+ + 2e- H2↑
OH- + H2O （H3O2）-（水合羥基離子即負離子）
（2）負離子整理劑SLM單分子狀態上染纖維，并以化學鍵和纖維上的羥基或胺基結合，使得產品牢度良好、透汽舒適、手感柔軟。
（3）負離子整理服裝經不同年齡的男女志愿者的人體穿著試驗表明：該產品穿著舒適、無任何副作用，具有明顯的防臭效果，并可以改善空氣環境，在日常生活中不知不覺地促進人體健康。
負離子整理劑SLM應用工藝如下：
①浸漬法工藝流程：（浴比 1∶15）
織物→漂染→浸漬遠紅外整理劑SLM-A（3% o.w.f，棉：60-65℃×30-40分鐘；毛：80-85℃×30-40分鐘）-→放殘液 →浸漬SLM-B（3% o.w.f，40-50℃×20-30分鐘）→放殘液 →冷水沖洗一遍（防止影響硅油柔軟劑的穩定性）→ 上硅油柔軟劑→成品。
②浸軋法工藝流程：
漂染→烘干→浸軋SLM-A（20克/升,軋液率60-70%）→烘干（80-110℃，落布微潮）→浸軋SLM-B（20克/升，軋液率60-70%）→烘干（80-110℃） →成品。
③注意事項：
(a)浸軋法難以操作，一般降強為20%；浸漬法對強力影響很小，最好使用浸漬工藝。(b)浸軋SLM-A、烘干后，落布一定要微潮（含潮率約為8-12%）；若烘干過度，否則嚴重降強.
(c)浸軋SLM-A、烘干后，不能長時間堆置，要盡快浸軋SLM-B，否則降低織物的強力.
(d) 浸軋SLM-B時，可與柔軟劑SCG同浴進行。若使用其他牌號的柔軟劑，請先進行SLM-B、柔軟劑同浴穩定性實驗。也可以在拉幅工序中加入柔軟劑。
2.負離子遠紅外保健漿JLSUN 700印花及涂層織物
北京潔爾爽高科技有限公司從電氣石和來自海底深處的礦石等天然礦物質中選擇出“健康·環�！� 的負離子材料、并將其加工制成超微粉體--納米負離子遠紅外粉JLSUN 900，并成功地應用于化學纖維生產上。同時又將納米負離子遠紅外粉進一步加工成負離子遠紅外漿JLSUN 700，并開發出在織物上固著天然礦物質的整理技術。負離子遠紅外漿JLSUN 700，不僅具有良好的升溫、保健作用，而且具有較好的手感、優良的耐洗牢度，可開發多種醫療保健產品。
負離子遠紅外漿JLSUN 700主要含有負離子遠紅外輻射體、分散劑、保護劑、等。經過嚴格篩選，我們選用幾種常溫下有較高發射率的材料，經過超細加工后配制而成。
①經負離子遠紅外漿制得的涂層、印花織物具有遠紅外線保健作用和保溫功能，其遠紅外發射率高達85%以上，可使人的體感溫度上升。
②負離子遠紅外材料經過超細加工，粒度在1μｍ以下，所制產品手感柔軟，牢度較好，加工過程順利，不會堵網。
③JLSUN700含有的負離子體具有明顯的受激產生負離子作用，將水或空氣中的水分子瞬時“負離子化”。 通過物理刺激作用，諸如向負離子織物施加能量（如機械能、化學能、光能、靜電場能等）、衣服在穿著過程中的摩擦和振動都能產生大量的負離子。權威機構檢測表明JLSUN888整理純棉織物的負離子濃度高達3000個/cm3以上。
④負離子遠紅外印花涂層織物經不同年齡的男女志愿者的人體穿著試驗表明：該產品穿著舒適、無毒、無味、無任何副作用，具有明顯的防臭和醫療保健效果。
（1）負離子遠紅外保健印花織物
工藝配方：負離子遠紅外保健漿JLSUN 700 10-20
色漿 X
自交聯型粘合劑SP 10-30
增稠劑FAG 1.5-2
水 X %
工藝流程：織物—＞印花—>烘干（80-100℃）—＞高溫拉幅（180-190℃×30）
（2）負離子遠紅外保健涂層織物：
工藝配方：負離子遠紅外保健漿JLSUN 700 3-6
水溶涂層膠 X %
工藝流程：織物—＞涂層—＞烘干（100-120℃）—＞高溫拉幅（180-190℃×30”）。
（3）負離子遠紅外保健整理織物（JLSUN 700影響深色織物的色光及手感
工藝配方：負離子遠紅外保健漿JLSUN 700 30-50 g/L
固著劑SLT 30-50 g/L
陰離子或非離子柔軟劑 適量
工藝流程：織物—＞浸軋整理液（軋液率60-70%）—＞烘干（80-120℃）—＞高溫拉幅（170-180℃×30”）—＞成品。
3. 負離子發生劑Kayacera印花及涂層織物
Kayacera的特點如下：
- 由于采用粘合劑等進行處理，故具有耐洗滌性。
- 兼有遠紅外線(波長∶7～20μ)的溫熱效果。
- 以天然礦石(類似溫泉礦石)為原料，有較高的安全性。
- 放射線的一年放射量為1mSv以下，低于標準值。
- 原體的放射能∶Bq/g(放射能力)低于標準值370Bq/g以下，已調至330Bq/g，不需要遞交申請書。
Kayacera Paste的應用方法：
據說，森林中所含的負離子量約為200～300個／ml。如果以這個值為基準的話，10%的Kayacera Paste中就存有與森林浴等量的負離子。
加工工藝：軋(軋液率80%)－烘(110℃×5分鐘)－焙(170℃×1分鐘)
被試材料∶ 棉針織品
使用濃度∶ Kayacera Paste 10%
粘 合 劑∶ Kayacryl Resin T-126 5%
水∶ 85%
第六節、負離子紡織品的市場與開發現狀
我國的負離子紡織品中所使用的高效多功能的負離子材料,有超微粉體(亞微米級) 、水性漿料、凝膠等多種形態,其原料均選自純天然礦物,經過高科技手段進行配比、提煉、復合加工而成,因而對人體是絕對安全的。目前我國負離子功能紡織品制造技術分為兩種:一種是在纖維制造過程中就加入負離子紡織添加劑,通過功能母粒法、全造粒法、注射法、復合紡絲法等方法生產出人造纖維或混紡紗線,供面料企業及針織企業選用,制成負離子功能紡織品;另一種是采用后整理技術,通過浸漬、浸軋、涂層、印花等方法,將負離子體以共價鍵結合到纖維的胺基或羥基上，或用粘合劑將與紡織品本身無親和性的負離子紡織添加劑固定在紡織品上,制成負離子功能紡織品。經國家權威部門檢測:我國負離子功能紡織品模擬紡織品使用狀態下與人體摩擦產生的負離子達到3600 個/ cm3 ,完全達到日本同類產品的水平。并能確保洗滌50 次,其功能損失不超過10 %。
我國開發生產釋放負離子功能纖維，使用無機礦物粉體做成母粒，采用共混法或共聚法進行纖維改性；合成纖維以研究為多，包括：滌綸、腈綸、錦綸、丙綸和PVC薄膜、纖維等。該纖維的制成品如壁紙、窗簾等，能不斷地釋放負離子，制成毛巾、服裝、床單等具有保健和環保雙功能。上海石化公司開發的命名為“奇異纖維”的負離子纖維，可作為填充料用于醫療紡織品和床上用品、汽車座椅的內芯，也可紡成紗線，用于制作服裝和室內裝飾織物等，一些大的公司如：潔爾爽、金士吉、雅芳婷、天年等都有自己的品牌。我國有豐富的礦產資源，在新疆、內蒙古、遼寧、黑龍江、廣西桂林和云南等地發現了豐富的電氣石礦、蛋白石礦等可以釋放負離子的礦產，充分開發利用這一自然資源，深人研究負離子在紡織領域的應用，開發和研制更多的保健型負離子紡織品，具有很大的經濟價值和廣闊的市場前景。
據了解，負離子家紡類產品在日本、韓國十分暢銷，日本每年銷售額達1000億日元，韓國有1000多家企業參與銷售負離子家紡產品。在歐美市場上負離子襯衣價格80-150美元。
日本是負離子功能紡織品最先研制開發成功的國家,也是目前負離子功能紡織品品種多、性能質量優、規格花樣全、市場銷售規模大、開發生產能力強的成熟市場。日本作了大量的負離子紡織品的研究工作。有多篇專利發表和多種產品問世。據日本專利檢索顯示，自1993年以來以負離子為關鍵字的條目近700件，其中負離子用于紡織方面的專利約占了全部的三分之一。從專利申請的趨勢，可以看出負離子紡織品在日本將有很好的發展勢頭。添加了磁性、適量的放射線和紅外線放射物質的負離子床上用品，其產生的負離子及紅外線能促進人體血液循環，幫助睡眠，更增強了產品的保健效果，日本的家庭或醫院大量使用這種床上用品。日本Komatsu Seiren 公司已成功地開發出在織物上固著、并能產生負離子的、特定天然礦物質的整理技術（類似JLSUN 700技術）。該技術可應用于所有類型的紡織面料,而且不同于將礦物質捏合加入纖維的常規工藝。日本東麗(Toray) 工業公司開發了一種新型舒適后整理技術Aquaheal。該整理技術采用來自古老的海底深處的原料。該原料采出后被制成精細微粒（類似北京潔爾爽高科技有限公司的JLSUN 900）,在染色后粘附在纖維表面。它具有多孔性,通過物理刺激作用,諸如衣服在穿著過程中的摩擦和振動而產生負離子2000 個Pcm3 。該織物甚至在家庭洗滌40 多次后,仍可產生負離子1500 個/cm3 。quaheal 整理能應用于任何類型的纖維。東麗公司將Aquaheal 整理與其它功能整理相結合,如抗微生物和除臭整理,以應用于處理純滌和滌棉混紡織物。日本負離子紡織品主要有如下特點。
① 功能多、質量好 不僅可以釋放有益于人體健康的負離子,而且具有很高的遠紅外線輻射功能和抗菌抑菌、除臭去異味、抗電磁輻射等功能。
②面料種類多、規格花樣全 從纖維材料上講,有天然纖維如棉、麻、毛線等,也有人造纖維,包括滌綸、腈綸、尼龍、氨綸、丙綸等合成纖維和粘膠、人造絲、人造棉等再生纖維。日本許多大型纖維企業,如富士紡、鐘紡、日清紡、東麗、帝人商事、大和紡等都相繼開發生產出負離子功能纖維及紡織品。
③應用廣泛 床上用品（床單、被單、褥子、被子、枕頭等）、服裝（內衣內褲、外衣外褲、西裝套服、羊毛衫褲、鞋墊、襪子、手套、帽子等）、室內用品（毛巾、浴巾、地毯、窗簾、沙發套、桌布臺布等）、
體育用品（護膝、護腰、護腕等）
負離子功能性紡織品進入日常生活中,可以認為是“回歸大自然”的有效方法之一。由于其具有的優良使用效果,使其在“裝飾用、產業用、服裝用”三大領域都有著廣闊的市場前景。負離子紡織添加劑的開發應用,不僅為國內纖維行業及紡織行業的廠家提供了提升產品檔次、擴大市場份額、提高企業知名度的極好機遇,而且能夠提供給企業不斷擴大出口,占領更廣闊的國際紡織品市場的產品內在基礎,最主要的是給人們提供了一種全新的多功能負離子環保與健康紡織品,以圓廣大消費者穿出健康、穿出美麗的夢想,切實提高人們的生活品位和生活質量。
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