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第16章 低碳环保的绿色服装新材料(5)

一般认为,远红外保健纺织品能在体温状态下发射出波长为4~14μm的远红外线,该波长的远红外线与人体的远红外辐射波长相匹配,容易被皮肤吸收,引起组成人体的原子、分子振动加剧,导致皮肤表层和皮下组织发热,使体温上升,微血管扩张,促进血液循环和生物酶的生成加速新陈代谢,活化机体功能,从而可以清除微血管中的淤血、致癌重金属、毒素、导致高血压的钠离子和造成疲劳的乳酸等,起到对人体的辅助治疗作用。此外,消除疲劳,宁神止痛,调节自律神经等也是远红外保健纺织品的主要功能。

2.托玛琳保健纺织服装用品

一种由矿物晶体托玛琳(Tourmaline)作为环保与健康新材料用于保健纺织品开发的研究,引起了人们的重视。托玛琳又名电气石、碧玺,是一种天然的宝石,它经过超微粒粉碎制得的超微粒材料(粒径0.1μm)可以与纺织品结合,获得良好的保健功能。由于托玛琳具有负离子、远红外、微弱电流、微量元素的特性,可广泛用于有益于人类健康及环保的产业中,涉及的领域有医疗界、建筑业、食品业、农业、园林业、水处理业、畜牧业以及日用品、化妆品业等。

托玛琳保健纺织品的制成方法是:用托玛琳粘胶纤维,采用涂层法、静电植入法、点塑法等与棉制品等结合。托玛琳粘胶纤维与以往采用陶瓷粉作为原料的远红外纤维相比,具有更加优越的性能,除具有发射远红外的功能外,还具有生物电及释放负离子等性能。

托玛琳保健纺织品对人体健康有如下的功能:

(1)托玛琳具有在常温下发射远红外线的功能,其发射波长为4~14μm,发射率在92%以上,制成的纺织品发射率也在80%以上。由于托玛琳保健纺织品明确的远红外热效应,使其具有远红外保健纺织品的医疗保健作用。

(2)托玛琳能自动地、永久地释放负离子,而负离子对促进人体健康有如下的直接效应:

①使细胞活性化,有助于细胞内外营养和氧输送到细胞内,二氧化碳、废物排泄出细胞。

②净化血液,可使血液中的废物和有毒害物质及时有效地排除,同时负离子还有抑制血清胆固醇的直接功效,使血脂降低,从而可降低动脉硬化的发病率。

③消除疲劳。人体吸收负离子后,体液呈弱碱性,全身新陈代谢变得很活跃,积蓄在体内的疲劳元素得到了充分的燃烧,消除了引起疲劳的致病因素,使体力得以恢复,疲劳得以缓解。

④稳定植物神经系统。负离子可以影响植物神经系统的应激功能,调整植物神经的功能,使失调的神经系统功能调整至最佳平衡状态,达到防病治病的目的。

⑤增强人体的抗病能力。负离子能改善白细胞的数量和质量,增强白细胞吞噬细菌的功能,对感染性疾病有辅助治疗作用。

⑥对肿瘤细胞有抑制作用。人体吸收负离子后,以其本身电荷来影响血液中带电粒子的组成和分布情况,从而使以血液和细胞间液为生存环境的细胞体随着本身的代谢活动增强而活性增强,机体的抵抗力得以增加。

⑦提高机体对放射性物质以及电磁辐射的抵抗能力。

⑧镇痛作用。人吸入负离子以后,会纠正人体内的失调状况,达到镇痛的目的。

⑨改善过敏体质。通过调整植物神经系统平衡,增强对变应源的抵抗力,负离子对呼吸系统的过敏性、对食物的过敏性有改善作用。

⑩可使人长寿。

(3)托玛琳使人体的体液呈弱碱性(pH值为7.4左右),从而创造了健康的体内环境。

(4)托玛琳具有生物电的性能,每个微小的托玛琳晶体就相当于一节小的电池,无论多么细小的颗粒,其特性都是不变的。托玛琳的睡眠用品系列产品和内衣系列产品中就有成千上万个小电池直接与皮肤接触,这就会使与人体相匹配的微电流在人体内流动,激活了细胞,因此可以提高人体的自然治愈力。

(5)托玛琳保健纺织品还具有抑菌、除臭、镇静、镇痛的作用。

(6)托玛琳保健纺织品具有冬暖夏凉的作用。其保暖作用如前所述。夏日衣着趋细特的托玛琳织物,由于远红外的作用能把人体从外界吸收的热传导到深部组织,不使温度梯度缩小或缩小较小,使人体水分扩散不受或少受影响,人体的温度调节处于正常状态,从而使托玛琳织物起到调节体温的作用,使人有凉爽的感觉。

托玛琳保健纺织产品有,床上用品系列:床垫、床垫套、床单、被子、被套、枕套、枕头等;护身系列:冬装、夏装等;局部保健康复系列:腰封、护膝、护腕、健康帽、健康袜等。

3.抗菌服装用品

如今,科学技术的进步带动了物质文明和精神文明的高度发展,人们的生活进入了一个崭新的阶段。人们日益重视与人类自身健康紧密相关的环境污染问题。在世界范围内,生态环境和微生物环境遭到了经济发展所带来的严重污染。据世界卫生组织统计:1995年,全世界因细菌传染造成死亡的人数为1700万人。1996年,日本发生了全国范围内的病原性大肠杆菌感染事件。2000年我国卫生部抽样调查显示,我国1/3人口已感染结核菌,感染人数达4亿。2002年SARS病的出现,更是让人们对生态环境和微生物环境的恶化给地球和人类健康带来的危险表示担忧。因此,控制和抑制有害菌的生长和繁殖是一项与人类健康息息相关的重要课题。

对于自然界的微生物而言,人的皮肤是一种很好的营养基。在一般情况下,人们皮肤上的一些常驻菌起着保护皮肤免受病菌危害的作用,而一旦微生物中的菌群失调,它们中的少量致病菌就会大量繁殖,并通过皮肤、呼吸道、消化道以及生殖道黏膜对人体造成危害。纺织品在人体穿着的过程中,会沾上汗液、皮脂以及其他各种人体分泌物,也会被环境中的污物所沾污,这些污物是各种微生物的良好营养源,尤其在高温潮湿的条件下,它们就成为各种微生物繁殖的良好环境,因此,在致病菌的繁殖和传递过程中,纺织品是一个重要的媒体。抗菌纺织品不仅可以避免纺织品因微生物的侵蚀而受损,而且可以截断纺织品传递致病菌的途径,阻止致病菌在纺织品上的繁殖以及细菌分解织物上的污物而产生的臭味(多为有机酸类和胺类),避免发生皮炎及其他疾病。

抗菌纺织品就是具有抗菌防病功能的医用用品和卫生用品,也称抗微生物纺织品。它采用高新技术将抗菌因子牢固地与纺织品纤维分子结合,能有效地抑制来自各方附着于纺织品表面上的细菌。

(1)抗菌的含义

抗菌不同于灭菌和消毒。灭菌是指能够完全杀灭所有微生物;消毒的意思是使病原菌死亡,从而失去感染能力。而抗菌是一个新的名词,通常具有下列含义:

①以人们生活环境中生存的细菌为对象,能够长期保持人们生活环境在微生物学方面的卫生性,其作用可在该织物上较长时间存在,作用效果可持续数年甚至数十年。

②它可能是杀菌,可能是抑菌,也可能是杀菌及抑菌两种机制同时并存,或杀菌能力在杀菌水平之下、抑菌水平之上。

因此,抗菌可通俗地理解为:控制微生物的活动和繁殖,或将其逐步杀灭,创造一个清洁的环境。

在纺织品抗菌处理中,要根据不同作用环境采用不同的抗菌剂量。如窗帘可用杀菌剂量处理;而对内衣的抗菌防臭处理,则由于内衣与皮肤接触,为了避免干扰皮肤常驻菌,因此常用抑菌剂量以抑止细菌、霉菌在内衣纤维中的滋生,保护或不破坏皮肤常驻菌的防护作用。

(2)抗菌纺织品制造方法

抗菌纺织品种类繁多,但它的制造方法基本有以下几种:

①采用后整理技术。后整理技术就是将纤维、纱线、织物或成衣通过某种媒介与抗菌物质结合以达到抗菌效果。用这种方法生产的抗菌制品耐洗性差、耐热性低,易挥发、易分解,抗菌效果不很持久。

②用抗菌剂与高聚物混合纺丝。属纤维的物理改性法。抗菌剂分为有机抗菌剂和无机抗菌剂。用这种方法制得的抗菌纤维具有较后整理技术抗菌效果持久的特点,但也有它的不足,其中有机抗菌剂不耐高温,具有一定的挥发性,耐温性差,长期使用时有溶出、析出等现象,容易对皮肤和眼睛等造成刺激和腐蚀;无机物抗菌剂,如银锌铜离子等复合其他阳离子纺丝,制得的纤维容易变色,并且由于无机物添加量比较大,降低了纤维的可纺性、可染性和纤维的强度。随着纳米技术的发展,采用纳米级抗菌剂与高聚物混合纺丝,由于纳米级抗菌添加剂的微粒子粒径的细化,使经过化学改性的抗菌剂与成纤聚合物共混纺丝,改善了纤维的可纺性,其抗菌效果大大增强。

③纤维的化学改性法。采用在聚合物时或纺丝后使抗菌剂与聚合物化学结合的方法,通过聚合物的转化或接枝共聚,使纤维获得抗菌效果。这种方法获得的抗菌纤维具有效果稳定、持久的特点。

抗菌纺织品应用范围极为广泛,除人们日常生活外,涉及领域还在医疗、药品、食品、军工等方面。

抗菌纺织品一出现便风靡全球,市场需求迅速增长。在日本,90%以上的袜子、内衣等都为抗菌纺织品。20世纪70年代末80年代初,日本的抗菌防臭纺织品进入了比较快的发展阶段。国际上也开始出现通过化学纤维的高分子结构改性和共混改性方法生产的抗菌防臭织物。进入90年代以来,日本生产的抗菌纤维制品居世界领先地位,如用染色方法生产抗菌织物,采用铜离子在纤维中分散的方法生产抗菌织物,采用银、锌、铜等金属离子复合技术生产抗菌织物,以N-苄基-N,N-二甲基-Ⅳ-烷基氯化铵为主要成分生产抗菌织物等。

(3)主要新型抗菌织物

①AB抗菌织物

AB纤维是将铜离子接枝到腈纶上,利用它所带的电荷与多种细菌所具有的电荷正好相反的特性,达到灭菌的目的。

②嵌入矿物质织物

如一种可以防止传染病并且可以改善血液循环的短袜,这种短袜用内含嵌入式矿物质的纤维制成,可以防止葡萄球菌、克雷白杆菌属、假羊胞菌以及白色念珠菌和运动真菌等细菌的侵入。而且由于矿物质是涂抹或喷洒在袜子上的,所以这种短袜的抗菌保健性能较为持久。

③抗菌性腈纶

具有抗菌性能的腈纶Biosafe,是在腈纶短纤维内加入抗菌剂,织制成的纤维内部形成许多孔的抗菌面料。该面料增大了接触杂菌的表面积,从而具有极强的抗菌效果。

4.营养织物

由于营养织物使用的目的多种多样,因此根据不同的目的有不同的实现方法,大致可以分为三类:其一是开发含有维生素、氨基酸等物质的营养纤维;其二是用后整理的方法在织物中植入营养物质,使之获得理疗功能;其三是开发负离子产品以缓解人体压力,实现理疗功效。

新型营养织物列举如下:

(1)负离子营养织物。

由日本成功开发出的一项能将天然无机物添加到织物中的工艺,携有这类矿物质的织物Verbano能够产生负离子。负离子是空气中的维生素,正离子刺激人体,使人感到疲劳,而进入人体的负离子可以提高氧化传递能力,加速代谢作用,减轻疲劳,具有松弛大脑和肌体的效果。

日本推出的负离子产品Ionage,是将放射性矿石微粉化后附着在织物上。纳米化矿石粉中的微量元素可发出低微射线,强度为157mV/年,安全性高,射线对人体会产生刺激效果、负离子效果和水的簇群分解效果,可使细胞活化和复原。

日本有光电子内衣问世,这种内衣穿着时与普通针织内衣一样舒适、弹性强,其中含有陶瓷粉的光电子纤维会发射和吸收远红外线,光电子具有减慢人体排汗速度和促进血液循环的作用。

(2)罗布麻织物。

罗布麻是一种药用的天然野生植物,具有止咳平喘、利肝清热、降低血压的功效。在当前绿色制品的热潮中,由于罗布麻织物织制的针织内衣具有穿着舒适、吸湿散热、改善人体微循环等保健特点,因而受到广大消费者的喜爱。在日本、韩国、意大利等国已掀起罗布麻制品热。罗布麻服装本身具有一定的医疗作用,已有罗布麻保健背心、保健衬衫等系列产品。

(3)蛹蛋白粘胶长丝织物。

我国开发出一种蛹蛋白粘胶长丝,是用化学方法并用蚕蛹制得的纺丝蛋白质,在一定条件下与粘胶共混纺丝,因蚕蛹含有18种氨基酸,使制成的衣服具有良好的保健护肤功能。

(4)纳米营养织物。

日本利用纳米技术,开发出含有维生素E和抗衰老成分的新型织物,利用这种织物制成的服装可以保护人体皮肤免受紫外线的伤害。

(5)美容T恤。

日本推出一种含有氨基酸成分的美容T恤,当人体出汗时,纤维中含有的氨基酸成分就会溶化,从而对皮肤起到润湿的作用。

(6)“磁性布”。

美国已研制出一种“磁性布”,是把具有一定磁场强度的磁性纤维编织在布里,用这种布制成的衣服和枕布等,可以治疗风湿、高血压等疾病。

(7)“莨纱”保健织物。

“莨纱”是一种具有保健功能的新面料,它是将河泥和木瓜混合后一起涂在真丝上,然后在太阳下暴晒制成,这种新型面料可以预防痱子等皮肤病。

6.抗污染织物。

抗污染织物不仅能使服装易于保养,更重要的是能使服装减少污染物的入侵,达到卫生保健的目的。开发此类抗污染织物的主要方法有以下三种:

(1)改变织物的表面结构。

(2)对织物进行“预污染”处理,即使织物吸附无色或与织物同色的人造“污粒”,使真正的污物无处藏身。

(3)对织物进行后整理,在织物表面形成一个由镍、铜等金属或氟纶(Teflon,聚四氟乙烯纤维)构成的覆盖层,使织物具有防污的功能。

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