遠(yuǎn)紅外劑,遠(yuǎn)紅外納米粉,遠(yuǎn)紅外線加工劑,納米遠(yuǎn)紅外線負(fù)離子劑

1、遠(yuǎn)紅外保健紡織品的開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用廣州市紡織工業(yè)研究所 李達(dá)才 刁偉軍 楊建國(guó)廣州醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 盧永輝 劉宇平 【摘要】本文總結(jié)了采用遠(yuǎn)紅外輻射體與特種印花和新型油墨印花相結(jié)合的絲網(wǎng)印花加工方法的新工藝技術(shù)，使紡織品不但有明顯的遠(yuǎn)紅外保健效果，能有效地局部改善人體的各種有關(guān)癥狀，而且有特種印花的立體感、彈性膠感等外觀效果。這對(duì)于提高產(chǎn)品的附加值、推動(dòng)遠(yuǎn)紅外保健產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用、提高人民的健康水平，均有現(xiàn)實(shí)意義。【關(guān)鍵詞】遠(yuǎn)紅外線輻射體 發(fā)射率(輻射率) 特種印花 新型油墨印花 保健紡織品 應(yīng)用 0.前言遠(yuǎn)紅外保健紡織品是國(guó)際上九十年代高新技術(shù)產(chǎn)品之一。日本研究得最早，日本

2、大東紡織株式會(huì)社在1987年之前就開(kāi)發(fā)了遠(yuǎn)紅外保健產(chǎn)品，經(jīng)東京慈會(huì)醫(yī)科大學(xué)的臨床實(shí)驗(yàn)，證明可以促進(jìn)血液循環(huán)，對(duì)于因血液循環(huán)不良引起的疾病治愈率達(dá)70%以上。 日本譯村株式會(huì)社，采用印花技術(shù)生產(chǎn)的遠(yuǎn)紅外紡織品，經(jīng)測(cè)定在人體正常體溫36下的熱輻射功率達(dá)6080mw，NANASAY公司生產(chǎn)的遠(yuǎn)紅外纖維經(jīng)加工成遠(yuǎn)紅外產(chǎn)品有內(nèi)褲、護(hù)腕、護(hù)膝、運(yùn)動(dòng)褲及床上有用品等，這類(lèi)產(chǎn)品可以活化組織細(xì)胞，促進(jìn)血液循環(huán)，增進(jìn)新陳代謝，加強(qiáng)免疫力等功效。這類(lèi)產(chǎn)品占目前日本市場(chǎng)紡織品銷(xiāo)售量20%。 國(guó)內(nèi)這類(lèi)遠(yuǎn)紅外保健產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究，起步于90年代初期。先后研究開(kāi)發(fā)了遠(yuǎn)紅外纖維及其制品，或經(jīng)涂層和印花加工，制成內(nèi)衣、床上用品，

3、但尚存在不少工藝技術(shù)問(wèn)題，需要深入探討。 因此，我們通過(guò)開(kāi)發(fā)研究，采用水性特種印花和非水性新型油墨印花與常溫下具有較高輻射能力的遠(yuǎn)紅外材料相結(jié)合的絲網(wǎng)印花加工方法，使紡織品既有遠(yuǎn)紅外保健效果，又有明顯的立體感或彈性膠感等外觀效果；同時(shí)要克服常規(guī)的水性印花的缺點(diǎn)和改進(jìn)現(xiàn)有遠(yuǎn)紅外印花的專(zhuān)利技術(shù)的不足。對(duì)于推動(dòng)功能性紡織品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用和印花工藝的科技進(jìn)步，促進(jìn)醫(yī)療科學(xué)和紡織科學(xué)相結(jié)合，提高人民的健康水平和保健意識(shí)，開(kāi)拓市場(chǎng)和增加產(chǎn)品的附加值等方面都有意義和良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。1.試驗(yàn)條件與測(cè)試方法1.1試驗(yàn)用紡織品采用各類(lèi)純棉、滌棉、化纖等布料、針織內(nèi)衣、護(hù)膝、護(hù)腿、護(hù)腕、護(hù)踝、護(hù)肘等，護(hù)腰帶、

4、護(hù)腰腹帶、枕巾、電熱氈套、床單等。1.2遠(yuǎn)紅外輻射體材料采用的常溫型遠(yuǎn)紅外輻體有氧化鋁系(A)、氧化鈦系(B)、復(fù)合型系(C)、粗粉體(D)、氧化鋯系(E)、納米級(jí)粉體(F)等。1.3粘合劑印花漿料采用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有各類(lèi)型水性粘合劑、特種印花漿、非水性新型油墨及其它助劑、色涂料等。1.4試驗(yàn)儀器設(shè)備印花臺(tái)板和制版感光配套設(shè)備，針織臺(tái)車(chē)和縫紉機(jī)設(shè)備，BZY-2型熱板式壓燙機(jī)，6000型遠(yuǎn)紅外烘干機(jī)，ZBD型白度計(jì)，PT-303型紅外線測(cè)溫儀，織物厚度測(cè)試儀及色牢度試驗(yàn)儀等。2.試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果分析2.1遠(yuǎn)紅外輻射體性能測(cè)定結(jié)果及保健機(jī)理的初步分析0.8的標(biāo)準(zhǔn)。m范圍的法向比輻射率曲線(圖二)從上述試驗(yàn)

5、結(jié)果證明，我們選用的常溫型遠(yuǎn)紅外輻射體微粉，在525微米波長(zhǎng)范圍內(nèi)，其中815微米的法向米譜比輻射率平均達(dá)到0.830.88(又稱為法向全發(fā)射度達(dá)到8388%)，在相對(duì)能譜圖中，可見(jiàn)輻射能量集中在414m區(qū)間，正是人體能很好地吸收的遠(yuǎn)紅外線區(qū)間，我們知道紅外線是波長(zhǎng)為0.761000m電磁波，一般波長(zhǎng)大于4m以上的叫遠(yuǎn)紅外線。人體對(duì)于紅外輻射的反射、透射和吸收是有選擇性的，從圖3人體皮膚的反光譜曲線和圖4人體1mm皮膚的透射光譜曲線可見(jiàn)，在大于2m波段，反射率最高不超過(guò)10%，而透射率也最少，遠(yuǎn)紅外區(qū)基本上被人體表面皮膚所吸收。圖三人體皮膚的反射光譜圖四1mm皮膚的光譜透射圖五人體組織溫度與紅

6、外國(guó)輻射時(shí)間的關(guān)系1.皮面；2.皮下2mm；3.皮下4mm；4.皮下8mm人體表面輻射的遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)在2.525m范圍，峰值為9.359.50m，其中815m波段的輻射的約占人體所放射全部輻射能量的46%。由于遠(yuǎn)紅外線有較強(qiáng)的浸透力和輻射力，并且對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生溫?zé)嵝?yīng)和共振效應(yīng)，也就是說(shuō)當(dāng)紅外輻射很強(qiáng)時(shí)，可超過(guò)生物體的散熱能力而使被輻射體局部溫度上升，引起了溫?zé)岣杏X(jué)。同時(shí)，這使生物體分子能級(jí)被激化而處于較高振動(dòng)能級(jí)。因此可將遠(yuǎn)紅外熱能傳遞到人體皮下較深的部位。2.2各類(lèi)遠(yuǎn)紅外輻射體的篩選試驗(yàn)遠(yuǎn)紅外輻射體是屬金屬和非金屬的氧化物、氮化物及復(fù)合物等，在遠(yuǎn)紅外波段有較高的吸收和發(fā)射率。由于這些物質(zhì)通常是

7、顆粒較大，必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的篩選和微粉處理，才能達(dá)到使用要求。我們根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的遠(yuǎn)紅外輻射體，進(jìn)行了篩選及復(fù)配，其對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果如下表1所示。表1  細(xì)度() 白度(%)升溫性法向比輻射率(%)燈照燈滅氧化鋁系(A)84.6524288氧化鋁系(B)594.4544288復(fù)合型系(C)1592.0534288粗粉體(D)8082.1544375氧化鋯(E)1589.8524183納米級(jí)粉體(F)0.03592.2534192備注：升溫性試驗(yàn)，燈照時(shí)間20min，燈滅時(shí)間30s，PT-303型紅外線測(cè)溫儀。氧化鋁系(A)采用固相常溫氣流粉碎法；氧化鈦系(B)采用液化相化學(xué)

8、沉淀法生產(chǎn)；復(fù)合型系(C)采用(A)和(B)型或其它型混合。從表1結(jié)果看，各類(lèi)遠(yuǎn)紅外輻射體的輻射率較高，選用超細(xì)粉體A、B、C類(lèi)均達(dá)到88%；粗粉體達(dá)75%；納米級(jí)粉體高達(dá)92%，其輻射能量均集中在人體吸收范圍(見(jiàn)圖一)。從實(shí)際使用效果來(lái)看，其中選用常溫型輻射能量大、白度好、超細(xì)粉、質(zhì)量穩(wěn)定、成本較低的氧化鈦系(B)和復(fù)合型系(C)以及納米級(jí)粉體(F)，這三類(lèi)輻射材料較有實(shí)際意義和發(fā)展前途。其中如選用納米級(jí)粉體，因它的比表面積80，故實(shí)際使用量最低，但目前成本偏高。2.3水性粘合劑的選擇及用量對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)表2)從表2試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，水性粘合劑的升溫性在14之間，濃度高用量愈大，牢度較好。在保

9、證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，采用耐洗性好的特種粘合劑，其中選用No3和No56，不粘手反應(yīng)性透明膠漿和白膠漿的組合和No910微膠囊型發(fā)泡漿的效果理想。不但有良好的保溫保健效果，而且具有明顯的彈性膠感和發(fā)泡立體感效果(發(fā)泡高度大于0.1mm，一般在0.5mm左右)耐洗性良好，經(jīng)洗滌50次后牢度仍保持3級(jí)或3級(jí)以上。我們通過(guò)反復(fù)實(shí)踐提出如下水性遠(yuǎn)紅外特種印花產(chǎn)生基本處方：遠(yuǎn)紅外輻射體X%(選用輻射體B或C、F系，適量)彈性膠漿型粘合劑80%0%(適量)微囊發(fā)泡型粘合劑080%(適量)合計(jì) 100%對(duì)沉降劑、乳化劑15%，色涂料05%(對(duì)上述漿料計(jì))表2粘合劑用量(%)升溫性()耐洗性(級(jí))皂洗牢度(級(jí))

10、摩擦牢度(級(jí))燈照燈滅洗前洗10次洗50次變色沾色干摩濕摩No1高力固漿252124523234545231250212453434545233No2KG 101常州2521234323344532502243344543No3透明膠漿*a11454445434b11454544545345No4透明漿(江山)a114532345454512b1145453454523No5白膠漿*a42454544545232b32454544545323No6白膠漿(臺(tái)灣)a22454534545323b4245453454534No7白膠漿(東莞)a4345343454521b2345343454521

11、No8白膠漿(江山)a324545345451212b21.5245453445452323No9發(fā)泡漿*a124534345451212b1245343454522No10發(fā)泡漿*a324545345452323b22454534454533單項(xiàng)評(píng)定或參考指標(biāo)13332注；*反應(yīng)性粘合劑，*微膠囊型粘合劑備注：按水性遠(yuǎn)紅外特種印花生產(chǎn)基本處方進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)粘合劑用量：用順序號(hào)a和b分別表示低、高、中濃度用量070%范圍內(nèi)。2.4非水性粘合劑的選擇及用量對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果。表4 號(hào) 油墨 油墨用量皂洗牢度(級(jí))耐洗性(級(jí))摩擦牢度(級(jí))升溫性()刷洗牢度(級(jí)) 變色沾色洗

12、前洗50次干摩濕摩燈照燈滅1新型油墨(藍(lán)色)a低濃度4454343445334342新型油墨(藍(lán)色)b高濃度4545454344512343新型油墨(黃色)b高濃度454545343343434新型白色發(fā)泡油墨c中深度454545344541135新型透明發(fā)泡油墨c中濃度45454534454113單項(xiàng)評(píng)定或參考指標(biāo)3333212備注：按非水性遠(yuǎn)紅外新油墨印花生產(chǎn)基本處方進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)，按國(guó)家牢度標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定。粘合劑用量是：用順序號(hào)abc分別表示低、高、中濃度用量。遠(yuǎn)紅外保健護(hù)膝產(chǎn)品輻射率測(cè)試結(jié)果(表5) 法向比輻射(中心波長(zhǎng)、帶寬1m)F1F2F3F4F5F6F7F8洗前838181

13、8080798080洗50次8584848383828383備注：上述數(shù)據(jù)由中國(guó)科學(xué)院紅外物理開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。非水性粘合劑，我們主要選用了新型油墨(平面型)和新型發(fā)泡油墨(立體型)，它的主要成份是由高分子聚合的乙烯類(lèi)化合物、色料、樹(shù)脂以及助劑等構(gòu)成，主要特點(diǎn)是無(wú)污染，不含水和不含任何揮發(fā)性溶劑，有利于環(huán)境保護(hù)，印花過(guò)程中，即使停片刻或過(guò)夜后再使用，也不會(huì)堵網(wǎng)，因此有利于產(chǎn)品的加工質(zhì)量穩(wěn)定性，手感柔軟，特別是色牢度和耐洗牢度比水性常規(guī)粘合劑好得多。這類(lèi)新型油墨價(jià)格雖然高，但實(shí)際用量約是水性印花漿的1312，故成本增加不多，由于它有明顯的優(yōu)點(diǎn)，在開(kāi)發(fā)本項(xiàng)目高科技遠(yuǎn)紅外保健新產(chǎn)品是完全可以接受的。一

14、般用量應(yīng)控制在3080%范圍內(nèi)，并注意各類(lèi)漿料助劑的配伍性和操作順序。我們通過(guò)反復(fù)實(shí)踐，提出如下非水性遠(yuǎn)紅外新型油墨印花生產(chǎn)基本處方：遠(yuǎn)紅外輻射體X%(選用輻射體B或C、F系，適量)新型色料油墨70%0%(選用透明、白色和三原色組合、適量) 新型發(fā)光油墨070%(選用微膠囊型發(fā)泡油墨，適量)防沉降助劑020%(適量)合計(jì) 100%乳化劑15(對(duì)上述漿料計(jì))2.5遠(yuǎn)紅外保健紡織品的批量生產(chǎn)情況我們?cè)谏鲜鲂訔l件對(duì)比試驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了合理的工藝技術(shù)要求，在本單位針織印花試驗(yàn)廠進(jìn)行了共七批次的投產(chǎn)試驗(yàn)，主要產(chǎn)品有護(hù)膝，護(hù)腿、護(hù)踝、護(hù)腕、護(hù)肘等共864只；護(hù)腰帶、枕套、枕巾、床單等共172件。另外為本

15、行業(yè)外單位加工遠(yuǎn)紅外保健枕套504件以及技術(shù)服務(wù)等。試產(chǎn)工作順利，正品率可以達(dá)到98%，有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。3.臨床實(shí)驗(yàn)應(yīng)用與討論3.1遠(yuǎn)紅外織物對(duì)細(xì)菌培養(yǎng)影響為了解本項(xiàng)目所提供的遠(yuǎn)紅外織物對(duì)細(xì)菌有否抑菌作用，我們?cè)诩?xì)菌里，采用改良Quinn氏測(cè)試法測(cè)試，其結(jié)果分析與討論如下： 金色葡萄球菌大腸桿菌白色念珠菌 菌落數(shù)抑菌率(%)菌落數(shù)抑菌率(%)菌落數(shù)抑菌率(%)單(對(duì)照)280190120雙(測(cè)試)1160.71236.8118.3本實(shí)驗(yàn)在臨床細(xì)菌室進(jìn)行，由專(zhuān)業(yè)人員操作及記錄相對(duì)誤差小，可信性較強(qiáng)。本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)菌種選樣是：(1)根據(jù)金色葡萄球菌是人體體表最常見(jiàn)細(xì)菌，可

16、作為革蘭氏陽(yáng)性菌；(2)大腸桿菌分布廣泛，易被人體接觸，可作為革蘭氏陰性菌，白色念球菌是人體表較常見(jiàn)的條件性致病真菌，可作為真菌代表；(3)根據(jù)遠(yuǎn)紅外線主要通過(guò)輻射形式作用物體，具能穿透人體皮膚35cm的特征，選取人體皮膚粘膜常見(jiàn)或易接觸的菌種測(cè)試較為適合。通過(guò)本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果表明：本項(xiàng)目所提供的遠(yuǎn)紅外織物對(duì)某些細(xì)菌具有一定抑菌作用。3.2遠(yuǎn)紅外織物外敷料對(duì)傷口生長(zhǎng)影響根據(jù)遠(yuǎn)紅外線能調(diào)節(jié)代謝，改善免疫功能，促進(jìn)血液循環(huán)的特征。廣醫(yī)一附院自1997年5月至10月，在臨床上應(yīng)用同廣州市紡織工業(yè)研究所提供的遠(yuǎn)紅外織物作為附加外敷料用于手術(shù)傷口及外傷性創(chuàng)面的外敷治療，臨床資料顯示遠(yuǎn)紅外織物具有降低傷口局部感染率，促進(jìn)傷口愈合，減少傷口疤痕增生等作用。遠(yuǎn)紅外織物敷料，是利用遠(yuǎn)紅外線的特性使傷口創(chuàng)面局部溫?zé)岱磻?yīng)，為傷口創(chuàng)面的良好愈合造就良好的局部條件，有利于傷口創(chuàng)面肉芽生長(zhǎng)，縮短愈合時(shí)間，同時(shí)有抑菌作用，減低創(chuàng)面感染率、提高傷口創(chuàng)面愈合質(zhì)量，有著實(shí)用價(jià)值。3.3遠(yuǎn)紅外織物用于慢性勞損及退變有關(guān)疾患的療效觀察。遠(yuǎn)紅外織物由于