探索远红外纺织品的奥秘
探索远红外纺织品的奥秘
远红外纺织品是一种通过发射远红外线来实现保暖和保健功能的新型纺织材料。它通过在纺织品中添加远红外辐射物质,使其能够发射与人体相匹配的远红外线,从而实现共振效应,提升皮肤温度,达到保暖和保健的效果。本文将详细介绍远红外纺织品的作用机理、制备方法、关键性能指标以及应用领域。
远红外纺织品的作用机理
红外线是位于可见光和微波之间的一种电磁波,其波长范围为0.751000μm。又可将其分成近红外线、中红外线和远红外线三部分,一般将在41000μm之间的红外线称为远红外线。
热辐射是电磁波传递能量的方式,包括紫外线、可见光和红外线。根据基尔霍夫定律,物体的辐射和吸收能力成正比。人体能发射和吸收远红外线,其主要波长约10μm。远红外纺织品通过提高发射率,辐射3~25μm的远红外线,与人体辐射相匹配,形成共振,提升皮肤温度,实现保暖和保健效果。
远红外辐射物质
具有远红外辐射性能的微粉称为远红外粉,国内也称之为远红外陶瓷粉。
高温远红外陶瓷粉体主要是含Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Cr及其氧化物、SiC等黑色陶瓷粉体。天然电气石经过热处理后,可具有比远红外陶瓷粉料更高的红外比辐射率值,室温下主要辐射波长约9.5μm。它还具备压电性和热电性,能在环境变化时通过分子振动释放远红外线。常见低温远红外陶瓷粉体见表1;
表1 常见的远红外粉
纺织品用远红外粉一般由一种或两种远红外辐射物质组成,在3537℃的皮肤微气候条件下具有较高的常温比辐射率。当远红外粉的含量在4%15%时易达到远红外发射率的极值域。远红外粉的粒径由于纤维的不同而有所变化,用于长丝的远红外粉的粒径一般在2μm左右,用于短纤维的远红外粉一般在4μm左右。
远红外纺织品的制备
- 将陶瓷粉末混合在纺丝液中制得含远红外陶瓷粉的合成纤维。目前基本是在涤纶和丙纶纤维中采用这种方法。
- 采用陶瓷粉末制成的整理液对纺织品进行后整理。
远红外纤维的制备
远红外纤维是指在纤维加工过程中,将一些具有远红外线发射功能的纳米级粉体与纤维有效地融合,生产出具有远红外纤维。表2就远红外纤维的制备方法及性能特点进行了罗列。
表2 远红外纤维的制备方法及性能特点
苏州宝丽迪材料科技有限公司将陶瓷粉末与聚酯切片混合制成TA10032-A1 PET深色蓄能发热远红外母粒,该母粒成功应用于生产远红外涤纶纤维。之后,通过技术创新,又开发出新型的PET浅色发热纤维母粒TA10114-A1,通过该母粒纺制的纤维颜色清浅,易于染色,可制备多种颜色的产品。按 GB/T 18319 测试纤维布样(含 50%发热纤维),最大温升值 9.9℃,平均温升值 6.6℃,具有优秀的光蓄热效果。
远红外纺织品的关键性能指标
发射率(Emissivity):
发射率是衡量远红外纺织品辐射能力的关键指标,通常介于0到1之间。高发射率意味着更强的远红外辐射能力。温升(Temperature Rise):
温升指标反映了纺织品在特定条件下温度升高的能力,是评价保暖性能的重要参数。
远红外纺织品的测试标准
根据国家标准GB/T 30127-2013 《纺织品 远红外性能的检测和评价》规定,对于一般样品,远红外发射率≥0.88,并且远红外辐射温升≥1.4℃,才可以称为具有远红外性能的纺织品。对于絮片类、非织造类、起毛绒类等疏松样品,远红外发射率≥0.83,并且远红外辐射温升≥1.7℃,才可以称为具有远红外性能的纺织品。
远红外纺织品的应用
- 防寒织物和冬季服装:提供良好的保温效果。
- 贴身内衣、袜子和床上用品:改善睡眠质量,促进身体健康。
- 医疗用品:辅助治疗血液循环或微循环障碍等疾病。
- 卫生用品:利用其抗菌特性,制作卫生、医疗用品等