(一)远红外纤维的保温、保健机理
红外线是波长范围为0.78~1000μm的电磁波,其中波长为2.5~1000μm的称为远红外线。远红外纤维添加的远红外陶瓷可辐射的远红外线的波长范围一般为2.5~30μm。而4~30μm的区间波段常常被称为“生育光线”或“培育光线”,该波长的电磁波可提供人体细胞组织所需要的微弱能量。
远红外辐射加热的机理是光谱匹配。即当辐射源的辐射波长与被辐射物的吸收波长相一致时,该被辐射物体就吸收红外辐射能,从而加剧其分子的运动,达到发热升温的加热作用。人体是一个有机体,具有对远红外线吸收率、传导率高的特点。当将某种能够高效吸收人体红外辐射的材料制成服用材料,该物质分子在谐振中能够吸收人体以红外辐射向外释放的能量,还能吸收太阳和人体周围环境所释放的为人体所需要的波长在4~14μm的红外辐射能量,同时这些能量以人体放热相同的频率反馈给人体,从而达到体感升温效果,并通过细胞内水分子的活动激活人体组织细胞,将沉淀在细胞内的老朽废弃物质排出体外,增强新陈代谢,改善人体血液微循环和体液微循环,促进各部位获得氧和营养成分,保持人体细胞的健康,消除微循环障碍,达到保健、辅助治疗、康复疾病的目的。
(二)远红外纤维的分类
1.从纤维结构上分类 从纤维结构上可将远红外纤维分为两类,一类是远红外粉在成纤聚合物截面上均匀分散的单一组成纤维;另一类是具有一个或多个芯层结构,或类似于橘瓣形的复合纤维。
2.从纤维外观上分类 从纤维外观上也可分为两类,一类是常规圆形截面纤维;另一类是异形截面纤维,这两类纤维均可制成中空纤维,以增加保暖效果。
(三)远红外纤维的制备
1.熔融纺丝法 按远红外辐射材料微粉添加过程和方法,远红外纤维的熔融纺丝法有四种工艺路线。
(1)全造粒法。在聚合过程中添加远红外陶瓷微粉制成远红外材料的切片。远红外微粉与成纤聚合物混合均匀,纺丝稳定性好,但由于再造粒工艺的引入,使生产成本增高。
(2)母粒法。将远红外陶瓷微粉制成高浓度远红外母粒,再与定量成纤聚合物混合后纺丝。该方法设备投资较少,生产成本较低,工艺路线较成熟。(www.xing528.com)
(3)注射法。在纺丝加工过程中,用注射器将远红外粉直接入成纤聚合物熔体中而制成远红外纤维。该方法技术路线简单,但远红外粉与成纤聚合物的均匀分散有困难。且需进行设备改造,添置注射器。
(4)复合纺丝法。以远红外母粒为芯,聚合物为皮,在双螺杆复合纺丝机上制成皮芯型远红外纤维。该方法技术难度高,纤维的可纺性好,但设备复杂,成本高。
2.共混纺丝法 共混纺丝法是将远红外粉体在聚合物聚合过程中加入反应体系,从切片开始就具有远红外发射功能,该方法的优点是生产易于操作,工艺简单。
3.涂层法 涂层法是将远红外吸收剂、分散剂和黏合剂配成涂层液,通过喷涂、浸渍和辊涂等方法,将涂层液均匀地涂在纤维或纤维制品上,经烘干而制得远红外纤维或制品的一种方法。
(四)远红外纤维的应用
远红外纤维最早于20世纪80年代末在日本开发成功,近年来在我国市场上走俏。远红外纤维的主体可为涤纶、锦纶和丙纶,尤其是远红外丙纶以其成本低、重量轻及高性能而备受青睐。远红外纤维的品种有长丝和短丝两种,远红外纤维既可与天然纤维、化学纤维进行混纺成纱,也可直接进行针织、机织加工,还可用于非织造加工,因而远红外纤维具有广泛的用途。
远红外纤维经铺网、热黏合或针刺等加工,可制得各种规格的保温絮棉,用于踏花被、毛毯、电热毯、滑雪衣及手套的衬里等,也可用于加工工业管道上的保温材料。
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