保健纺织品测试范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了保健纺织品测试范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

保健纺织品测试

保健纺织品测试范文1

关键词:远红外纺织品; 远红外波长;法向发射率;远红外发射率;远红外辐射温升

随着国民消费水平的不断提高,人们已不再满足于“吃饱穿暖”的生活,对服装的要求也不断提高,对保暖、保温服装,更是要求摆脱臃肿、厚重的感觉,追求轻薄、时尚和健康;同时,由于生活节奏的加快,人们的锻炼时间不断减少,如何保健成为了人们关注的焦点。在这种趋势的影响下,兼具保健与保暖作用的远红外纺织品成为了人们理想中的产品。

由于远红外纺织品外形及其他物理性能与普通纺织品无异,消费者很难鉴别其是否具有远红外性能,而目前国内关于纺织品远红外性能表征的标准及测试方法较多,各标准的要求及测试方法不尽相同,难以为消费者提供有效的指导。本文将从远红外纺织品的特征、作用机理及测试原理等方面分析相关测试方法与标准,为消费者解答疑惑,同时为远红外纺织品市场健康发展和质量监管尽微薄之力。

1 远红外纺织品特征及作用机理

1.1 远红外线的产生

红外线又称红外光,指波长为0.75μm~1000μm的电磁波,具有较强的热作用,在不同的领域对远红外线的划分不同,在实际应用中通常把波长2.5μm以上的红外线称为远红外[1]。根据维恩位移定律,黑体辐射曲线的峰值波长与黑体的绝对温度T的乘积是一个常数,即 λm・T=2898(μm・K)[2],这就是说温度低于886.2℃的物体均在向外辐射远红外线。

1.2 远红外纺织品的特征

远红外纺织品与普通纺织品均向外辐射出远红外线,不同的是在相同的温度下远红外纺织品的辐射功率更高。

斯特潘-玻尔兹曼定律指出单位面积辐射功率与自身绝对温度的四次方及材料表面发射率成正比,即E=ε・σ・T4,其中σ为常数,这说明提高表面温度、提高发射率和增大表面积可以提高物体的总辐射功率,对于纺织品而言,提高表面发射率和增大表面积是提高其远红外辐射强度的主要途径。

目前市场上常见的远红外纺织品开发途径主要是提高其发射率,一是在纺丝时加入金属氧化物、陶瓷粉末等发射率很高的远红外发射体,制备远红外纤维;二是采用陶瓷粉末制成的整理液对纺织品进行整理[3-5]。

1.3 远红外纺织品的作用机理

根据基尔霍夫辐射定律,物体的辐射能力越大,吸收能力也越大,人体中含有60%~80%的水分,根据匹配吸收原理,当远红外波长与人体自身波长相对应时,身体可以吸收其远红外辐射。人体温度一般为28℃~40℃,发射的远红外辐射主波长为10μm左右,5.6μm~15μm远红外线占总能量的整个人体50%以上,远红外纺织品在吸收外界热量后辐射出的远红外波长为3μm~25μm,可以被人体所吸收,形成共振。远红外纺织品吸收身体的热辐射,并以远红外形式反馈给人体,加速血液循环,达到保健和辅助医疗的效果[6]。

2 国内现行纺织品远红外性能相关标准分析

2.1 现行标准概况

目前我国与纺织品远红外性能测试相关的标准主要有4个,按实施日期先后分别是FZ/T 64010―2000(2014复审继续有效) 《远红外纺织品》、GB/T 18319―2001《纺织品 红外蓄热保暖性的试验方法》、CAS 115―2005《保健功能纺织品》、GB/T 30127―2013《纺织品 远红外性能的检测和评价》,其中所涉及的测试方法可分为两类,用于表征纺织品远红外发射性能的测试方法,以及用于表征纺织品远红外吸收性能的测试方法,其具体的测试项目及测试用仪器见表1。

2.2 远红外性能测试方法分析

2.2.1 纺织品远红外发射性能测试方法

目前用于表征纺织品远红外发射性能的测试方法有FZ/T 64010―2000和CAS 115―2005中的远红外波长、法向发射率,以及GB/T 30127―2013中的远红外发射率。

FZ/T 64010―2000要求远红外波长应为8μm ~15μm,CAS 115―2005要求为4μm ~16μm,对远红外纺织品的判定也有所不同,但FZ/T 64010―2000与CAS 115―2005中关于远红外波长、法向发射率的测试方法基本相同,均采用红外光谱仪和黑体炉进行测试。其测试方法为:先采用100℃时黑体炉所发射的红外线作为红外光谱仪的远红外光谱仪的光源,测试黑体炉的法向发射率曲线,再用黑体炉将样品升温至100℃,测试样品或比对样的法向发射率曲线(如图1),根据试样与黑体炉发射率曲线的积分比值计算样品的发射率,并根据曲线判断远红外波长是否在可接受范围之内[7-8]。由于FZ/T 64010―2000和CAS 115―2005中的远红外波长、法向发射率项目较为复杂,对仪器要求较高,故其测试成本较高。

图1 远红外波长及法向发射率测试装置示意图

GB/T 30127―2013中的远红外发射率的测试与法向发射率的测试相似,不同的是其采用的是波长范围为5μm~14μm的远红外检测传感器,在黑体仓内测试34℃时样品发射率与标准黑体远红外辐照强度的比值[9]。

根据维恩位移定律,黑体辐射曲线的峰值波长与黑体的绝对温度T的乘积是一个常数,即λm・T=2898(μm・K)[2],物体在温度为100℃时发出的远红外线峰值波长为7.77μm,此峰值波长与物体材质并无很大的相关性,在实际检测中也发现,在相同测试温度的条件下,测试远红外波长均符合FZ/T 64010―2000与CAS 115―2005的要求,且峰型与主峰的位置几乎一致,所以远红外波长这一项目对消费者并无多大参考意义。

法向发射率以及远红外发射率项目采用在相同温度下,样品发出的远红外辐射强度与标准黑体发出的远红外辐射强度的比值作为参考,根据大量数据来看,远红外纺织品与普通纺织品该指标相差较为明显,可以作为鉴别远红外纺织品的有力凭证。

2.2.2 纺织品远红外吸收性能测试方法

目前用于表征纺织品远红外吸收性能的主要有GB/T 18319―2001中的红外吸收率和红外辐照升温速率,以及GB/T 30127―2013中的远红外辐射温升等3种检测方法。

红外吸收率指样品在指定远红外辐照强度下所吸收的能量与总能量的比值,该指标并没有直接的测试方法,而是通过远红外透射率与远红外反射率计算而来。GB/T 18319―2001中规定在保证电红外辐射源主波长为2.4μm,试样表面辐照强度为650W/m2的试验条件下,采用检测波长范围为0.8μm~10μm的红外辐射强度计检测分别在样品的正后方以及样品与辐射源间25°位置测试样品的远红外透射率和远红外反射率(如图2),再通过公式αa=100-αt-αr计算出其远红外吸收率[10]。

图2 远红外透射率(左)、远红外反射率(右)测试装置

GB/T 18319―2001中的红外辐照升温速率与GB/T 30127―2013中的远红外辐射温升测试原理及装置(见图3)基本相同,即在一定的辐照条件下测试样品在一段时间的温度升高值。不同的是GB/T 18319―2001要求的辐射源主波长为2.4μm,要求保证试样表面辐照强度为650W/m2,而GB/T 30127―2013要求的辐射源主波长为5μm~14μm,仅要求辐射源功率为150W,距离为500mm;GB/T 18319―2001要求测试的是2s~9s内的升温值,以计算升温速率,而GB/T 30127―2013则是要求记录30s内的温度升高值;GB/T 18319―2001要求的点状温度传感器直径不大于0.7mm,示值误差不大于0.01℃,而GB/T 18319―2001要求的点状温度传感器直径不超过0.8mm,示值误差不大于0.1℃。

图3 GB/T 18319―2001 红外辐照升温速率测试装置

就原理而言GB/T 18319―2001中红外吸收率项目所规定的测试条件稳定,可以保证测试的可重复性,可用于比较纺织品远红外性能的优劣;红外辐照升温速率可以客观反映远红外纺织品的吸收性能,同时也保证了测试条件的可重复性。但GB/T 18319―2001依然存在许多问题:测试装置中对温度传感器的技术要求难以达到,目前国内仅有寥寥几家检测机构具有该项目的检测资质;GB/T 18319―2001是方法标准,没有判定值,不能用于远红外纺织品的判定。因此,GB/T 18319―2001可用于远红外纺织品的开发与研究,但对消费者而言指导意义不大。

GB/T 30127―2013中的远红外辐射温升同样存在温度传感器的技术要求过高的问题,直径不超过0.8mm的点状温度传感器,目前技术领先的OMIGA公司也仅有精度为±0.5℃的仪器销售;同时GB/T 30127仅规定了距离与辐射源功率,不能保证样品受到的辐照强度一致。根据大量样品检测的数据来看,不论样品是否具备远红外性能,30s内的温升普遍在2℃以上,而标准中的判定值为普通样品1.4℃以上,疏松类样品1.7℃以上,所以远红外辐射温升项目参考意义不大。

3 结论

结合检测原理及检测经验来看,现行远红外性能测试相关标准各有优缺点。其中FZ/T 64010―2000和CAS 115―2005中的法向发射率以及GB/T 30127―2013中的远红外发射率项目可以较为合理地用于衡量纺织品的远红外发射性能,但FZ/T 64010―2000和CAS 115―2005测试方法复杂,成本较高;GB/T 18319―2001中的红外吸收率项目可用于比较纺织品远红外发射性能的优劣,但不可用于判定;远红外波长项目较为鸡肋,难以用于分辨远红外纺织品,而GB/T 18319―2001中的红外辐照升温速率与GB/T 30127―2013中的远红外辐射温升项目点状温度传感器技术要求过高,难以实现,同时判定值设置不合理,也不具备指导消费者的意义。

4 建议

综上所述,建议生产商更多地使用GB/T 30127―2013中的远红外发射率作为衡量纺织品远红外发射性能的测试方法,让消费者可以清晰地了解所购买的产品,保障消费者的利益;建议相关检测机构及研究机构加紧红外辐照升温速率与远红外辐射温升测试仪器的研究与开发,同时积累数据,为制定更为合理的判定值提供依据;建议相关标准制定部分对现行标准进行修订,采用远红外发射性能与远红外吸收性能相结合方式对纺织品的远红外性能进行评价,制定更为合理的判定值,同时去除容易误导消费的指标与评判标准,为消费者提供更清晰明了的消费指导。

参考文献:

[1] 秦文杰,刘洪太,张一心. 纺织品远红外功能评价标准研究[J]. 纺织科技进展, 2009(6): 52-53.

[2] 袁兵. 远红外纺织品的保健效果 [J].红外技术, 2002, 24(5): 52-56.

[3] 滑钧凯,刘建勇,张双利. 远红外纺织品的生产、应用与发展 [J]. 天津纺织工学院学报, 1994, 13(4): 10-14.

[4] 曹徐苇,范雪荣,王强. 远红外纺织品发展综述[J]. 印染助剂, 2007, 24(7): 1-5.

[5] 倪冰选,张鹏,杨瑞斌,等. 纺织品远红外性能及其测试研究[J]. 中国纤检, 2011 (22): 45-47.

[6] 张娓华,张平,王卫. 远红外纺织品性能与测试研究[J]. 染整技术, 2009 (9): 36-39.

[7] FZ/T 64010―2000 远红外纺织品[S].

[8] CAS 115―2005 保健功能纺织品[S].

[9] GB/T 30127―2013 纺织品 远红外性能的检测和评价[S].

保健纺织品测试范文2

负离子纺织品具备负离子释放功能,能够增加空气负离子浓度,有益人类健康。但检测方法的混乱,制约了负离子纺织品行业的健康发展。负离子纺织品检测是指在一定的温湿度条件下,通过激发装置刺激负离子面料激发负离子,然后经由空气负离子浓度测试仪,输出负离子浓度。空气离子测试仪、激发装置、测试环境是影响测试结果的关键因素,只有对这些因素进行全面合理的规范,才能建立公平的评价机制。

关键词:负离子检测;激发装置;测试环境

1 引言

随着生活水平的提高,健康、环保意识的不断增强,人们对纺织品性能的要求也越来越高,一些具有特殊功能的纺织品应运而生,成为大家关注和研究的焦点,负离子纺织品就是其中之一。

目前使织品具备负离子释放功能的方法有很多,生产负离子纤维的方法有表面涂覆改性法、共混法以及共聚法[1]。对织物后整理的方法主要有,电气石超微粉体与粘合剂表面涂覆法[2-3],含硅溶液整理,光触媒材料表面整理等。研究表明,负离子除了具有除尘、抗菌、防臭等优点外,还有一定的保健功能,因此,负离子纺织品符合“健康、舒适、环保”的概念,将在人们的日常生活中扮演重要角色。但是负离子织物测试标准并不完善,导致负离子纺织品市场比较混乱,出现较多的贸易纠纷。对于消费者而言,无法直观地判定负离子纺织品的作用效果,很多时候,负离子只是商家炒作的一个概念。这些都制约了负离子纺织品产业的健康发展。随着此类功能性纺织品的发展特别是进出口贸易的增加,研究科学可靠的测试方法,制定检验标准,建立完善公平的检测机制越发重要。

2 负离子纺织品测试流程

负离子纺织品检测的本质就是对纺织品周围小范围内空气负离子浓度的测试。首先空气本身含有的负离子浓度,称为本底浓度,这部分浓度与试样无关,因此应该消除其影响;其次如果纤维含有放射性元素等不需要激发的成分,即使纤维静置也可以有一定量的负离子释放;再是如果纤维含有电气石等压电或热电效应的成分,在某种机械力的刺激下也会大量产生负离子。因此测试时纤维的状态与负离子发生量有很大关系,是否能够激发出负离子成为测试的关键。

静置式测量是指对负离子纺织品不施加任何刺激来测试负离子发生量,这种方法测得的负离子释放量是很微小的,几乎难以增加空气负离子的浓度。纺织品在使用过程中并非完全处在静止状态,因此静止法并不适合大多数负离子纺织品的测试。只有对纺织品进行一定的物理刺激,才能使负离子被大量激发出来,增加空气负离子浓度[4-5]。

陈跃华、公佩虎[6]在有机玻璃箱内使用机械装置摩擦织物,通过离子测试仪测试空气负离子浓度,获得了比较好的测试结果,据此提出了检测负离子织物的流程:在一定的温湿度条件下,通过发生装置激发刺激负离子面料激发负离子,然后经由空气负离子浓度测试仪,输出负离子浓度[7-8]。

3 影响负离子检测的因素

总体来说,空气负离子具有受环境影响大、寿命短等一系列特点[9-10],影响空气负离子浓度的因素有很多,其检测的稳定性、重现性难以保证。目前对负离子纺织品测试的研究主要集中在空气离子测试仪、激发装置和测试环境上。

3.1 空气离子测试仪

市场上存在多种空气离子测试仪,毕鹏宇比较了AIR ION COUNTER(AIC)、DLY-2空气离子测量仪、ITC-201A和大气离子浓度测试仪SD9901对相同试样的测试结果。其中AIC和ITC-201A示数跳跃性较大,SD9901和DLY-2空气离子测量仪稳定性较好,灵敏度稍差。现有的检测标准都未规定空气离子测试仪的种类和型号。

3.2 负离子激发装置

3.2.1 手搓式

简单便捷,能够达到激发负离子的目的,但是测试者的手掌温度和湿度的改变会影响试样,影响测试结果。何秀玲对手搓法进行了改进,规定操作者需佩戴绝缘手套并经过一定培训。但手搓的力度毕竟无法量化,不仅无法保证每次手搓力大小相同,不同的测试者之间结果会有所偏差,通常男生比女生的测试结果要大。因此这种方法的测试结果存在一定的偶然性[11-12]。

3.2.2 机械激发装置

3.2.2.1 平摩式

伏广伟、阎岩[13]用已有的色牢度摩擦仪作为激发装置。把待测试样分别安装在在摩擦头和试样台上,将负离子浓度测试仪置于垂直摩擦动程方向的平面上。启动摩擦装置,使其摩擦一定时间,然后打开测试仪,记录空气负离子浓度值。张艳等[10]自制了铰链四连杆机构,利用异步电动机做传动装置,通过其产生的往复运动实现对织物的摩擦刺激,可以通过增加砝码改变织物受到的压力。这两种装置都属于平摩式激发装置。另外,目前已有的标准:GB/T 30128―2013《纺织品负离子发生量的检测和评价》规定了采用摩擦法(平摩)测定纺织品动态负离子发生量的试验方法,并给出了评价。本标准适用于各类纺织织物及其制品。标准中规定摩擦仪要由上下摩擦盘、减速电机、加持装置组成,并且对主要装置的规格进行了限定。

作为手搓法的改进,平摩式激发装置解决了摩擦压力、摩擦面积、摩擦速度无法量化的问题。但是现在还没有任何一种激发装置量产并被广泛使用。

3.2.2.2 悬垂摆动式

毕鹏宇[14]采用悬垂摆动式激发装置(又称振动式),由一台装有调速器的异步电动机作为主要动力装置,凸轮机构作为传动装置,振动部件由可以旋转的杆件组成。通过调节调速器可获得不同的振动频率,测量在不同振动频率下面料产生负离子的效果。测试时将试样挂在上摆动杆上,由凸轮装置推动下摆动杆使上摆动杆和被测面料一起以相同速度在水平面内快速摆动。不同的振动频率可以模拟实际使用过程中的不同情况,如可表征用作窗帘的负离子面料在不同程度摆动下的负离子发生情况,以及模拟人在行进过程中衣服的摆动摩擦产生负离子的情况。

3.3 环境因素

3.3.1 测试空间

如果采取开放式测量,测试者活动所产生的气流扰动、附近各种电器设备、强导电体等会影响测试结果[15]。封闭测试箱测量可以避免气流等干扰,通常用有机玻璃制成,大小因机械激发装置可以适当调整。为防止电荷聚积在箱的内表面所产生的静电干扰,毕鹏宇[16]采用了金属铜网作为屏蔽罩,对有机玻璃箱进行内外屏蔽,安装了接地装置,消除了静电对空气离子浓度测量仪和被测试样的影响。另外测试箱要有换气窗口,每测试一段时间要进行通风换气,避免不同试样之间测试结果相互干扰。

3.3.2 环境温湿度

杨伟军、葛明桥[17]测试了用电气石整理的棉、麻织物在不同温度下的负离子释放量,发现随着温度的增加,负离子释放量非线性地增加,趋势变缓。随着相对湿度的增加,负离子释放量表现出了近似线性趋势的增大。

毕鹏宇等研究了温湿度对负离子粘胶、负离子涤纶等几种织物负离子发生能力的影响,发现随着温度的增加,负离子发生量增加。在20℃以下时增加趋势平缓,高于20℃则增幅明显加大。

可以看出,温湿度对不同种类的负离子纺织品的效果影响很大。因此,必须严格控制测试环境的温湿度并且测试前要对纺织品进行调湿处理[18]。

3.3.3 测试距离

测试距离指的是试样和空气负离子测试仪通风口之间的垂直距离。研究发现,随着测试距离的增大,负离子浓度先增加后减小。试样离通风口太近会影响空气流通,导致测试数据较小。而且负离子生命周期很短,所以超过一定距离,检测到的负离子浓度减小。最优距离为2cm[19-20]。

3.3.4 测试时间

试样在摩擦的过程中,材料表面的静电压逐渐增加,达到峰值后会趋向稳定,表面静电压是产生负离子的能量来源,同时,负离子具有寿命短的特点,所以随着摩擦时间的延长,负离子的浓度不会无限地增加,而是趋近一个峰值,然后略有下降。何秀玲[19]研究了在短时间内(0~20s)摩擦时间对负离子浓度的影响,得出了10s为最佳的摩擦时间。毕鹏宇[21]测试了摩擦时间为5min~20min之内的负离子发生量,最大值出现在10min~15min。GB/T 30128―2013《纺织品负离子发生量的检测和评价》规定测试时间至少为3min,以便获得更多的数据取平均值减小误差。

4 总结与展望

平摩式和悬垂摆动式激发装置均能提高激发负离子的稳定性,并且使试验参数具备可量化性,优于手搓法,对提高测试的稳定性具有积极的意义,为使其统一规范,应尽早实现激发装置的量产并推广开来。只有选用统一、适宜的空气离子测试仪器,详细规定从激发装置到测试环境的各个参数,才能使负离子纺织品测试具有公平合理的评价机制。另外,现在的负离子测试的研究主要集中在织物方面,对纤维负离子发生能力的检测鲜有涉及,适合纤维的负离子激发装置有待研究。

参考文献: [1]毕鹏宇,陈跃华,李汝勤.负离子纺织品及其应用研究[J].纺织学报,2003,24 (6):99-101.

[2]何登良,董发勤.电气石的环境功能属性及应用研究动态[J].中国非金属矿工业导刊,2006,(1):10-14.

[3]任彩玲,孟家光,王吉国.纯棉织物负离子整理工艺的测试分析[J].棉纺织技术,2011,39 (12):31-34.

[4]仁信,陶冶.纺织品负离子发生量测试的研究[J].江苏纺织,2010,(3):48-50.

[5]黄春松,黄翔,吴志湘.负离子织物产生负离子的机理及影响因素[J].陕西纺织,2006,(3):46-48.

[6]陈跃华,公佩虎,张艳.纺织品负离子性能测试方法和负离子纺织品开发[J]. 纺织导报,2005,(1):58-60.

[7]莫世清,陈衍夏,施亦东.负离子纺织品的检测方法及应用[J].染整技术, 2010, 32(5):42-44.

[8]刘文贵.支撑负离子检测的关键技术[J].质谱学报,2002,23(1):38-42.

[9]王静,冀志江,王继梅.产生负离子功能制品标准制定的必要性及测试方法探讨[J].绿色建材,2005,(3):8-9.

[10]张艳,陈跃华,孟宪鸿.纺织品负离子测试探讨[J].上海纺织科技,2003,31 (4): 61-62.

[11]熊丽君,韩少华,唐浩.空气负离子研究进展及影响因素分析[J].资源与环境,2011,21(3):184-187.

[12]戈鹤山.空气负离子剂量测量方法的探讨[J].中国自然医学杂志,2005,7 (3):202-204.

[13]伏广伟,阎岩,杨萍.FCL织物负离子测试方法的研究[J].纺织导报,2010, (2):88-89.

[14]毕鹏宇,陈跃华,李汝勤.振动型负离子测试装置与测试方法探讨[J].纺织学报,2004,25(5):115-116.

[15]崔元凯,李义有.影响织物负离子产生因素的研究[J].上海纺织科技,2005,33:11-12.

[16]毕鹏宇,彭叶,陈跃华.纺织品负离子测试中的静电分析与消除[J].纺织学报,2005,26(3):46-47.

[17]杨伟军,葛明桥,李永贵.负离子织物负离子发生能力的影响因素[J]. 纺织学报, 2006, 27(12): 88-91.

[18]晁晋,张佩华,孙超.负离子针织物的性能测试与研究[J].针织工业,2006, (2): 56-58.

[19]何秀玲.纺织品负离子性能检测方法研究[J].印染助剂,2011,28(8): 50-52.

[20]贺志鹏,季东晓.纺织品负离子发生量测试研究[J].国际纺织导报,2013, (11):51-54.

保健纺织品测试范文3

This article introduces the development of Chinese medical and hygiene textiles industry briefly, brings forth the restraining factors of this industry, including deficiency of standards and regulations, weak public innovation service platform and system construction, as well as lack of policies guiding and guarantee mechanism. However, the development space of this industry is quite considerable, especially for differential and functional medical materials, biomedical fiber and textiles. In the end, the author puts forward several countermeasures to promote the healthy development of this industry.

1我国医疗与卫生用纺织品行业发展简况

医疗与卫生用纺织品主要指医疗、防护、保健及卫生用途的纺织品,有 200 多类产品,其中高性能医用纺织品占10%。近年来,我国医疗和卫生领域对纺织材料的需求潜力巨大,行业规模持续增长,但也逐步暴露了诸多限制行业健康快速发展的现实问题。

2000年之后,我国医疗与卫生用纺织品行业进入快速增长期,2009年产量达到 59.5 万t,2010年产量预计超过 70 万t。目前已在国内得到广泛应用的主要是医疗防护用和卫生用纺织品,而具有较高技术含量的外科用植入性和非植入性纺织品及体外过滤用纺织品则大部分依赖进口,每年进口额已经超过 60 亿美元。

2我国医疗与卫生用纺织品行业发展的制约因素

据调研反馈,目前国内使用的医疗与卫生用纺织品大多质量参差不齐,品种和型号单一,价高质低,功能性和舒适性俱差。在医疗用纺织品方面,医疗系统仅对产品供应商有一定的认证,缺乏统一的材料和产品采购标准、认证办法和配送管理体系,并缺乏质量监管机构。我国医院以采购非一次性用品为主,一次性用品也仅限于口罩、帽子之类的常规产品,一次性隔离衣和手术衣、一次性防护服的使用率低。大部分科室、区域还是使用普通棉布防护衣,只有在传染病区和重症监护病房(ICU)才会使用一次性防护服、防护镜及医疗橡胶手套,且使用率不高。由于缺乏品牌战略意识,我国卫生用纺织品的大部分高端市场已经被欧美等发达地区的品牌占领,装备水平先进的国内企业为这些品牌供应原料,较差的企业则在狭窄的中低端市场内打恶性价格战。具体来说主要包括以下问题。

2.1标准和规范制订工作严重滞后

标准工作滞后直接导致了产品质量的参差不齐。据统计,目前和医疗与卫生用纺织品相关的现行标准共计 32 个,其中仅有 3 个是在2003年非典时紧急制定的国标,其他均为医疗系统制定的行业标准,且多为产品标准或术语,直接有关纺织品的标准不超过 12 个。另外,还有正在制定的两项医疗用纺织品国家标准。国际上采用的医疗卫生用纺织品标准超过 60 项,且主要为材料测试方法,以及对产品通用要求的标准规范。因此,如何根据当前行业发展的需求来制定详细的标准工作规划,是一项紧迫而重要的任务。

到目前为止,我国医疗与卫生用纺织品的相关标准基本上以卫生系统为主导制定。由于医疗系统制定的标准术语和纺织系统的习惯多有不同,在标准的使用和术语的统一上存在较多的不衔接之处。因此,纺织系统应加强材料和测试方法的行业标准制订,并推动医疗系统制定终端产品的通用要求和应用测试标准,做好材料和产品的标准对接。对一些普及性较广的大类产品和关键的重点产品,应主动配合医疗系统推出成套国家级推荐性标准,甚至是强制性国标。

缺少材料采购指南和使用规范,产品质量无法保证。医疗系统对于不同危险环境没有对防护级别要求进行成套的标准评估,医院采购和使用防护用纺织品多凭经验执行。目前我国医院的采购工作通常由医政科或设备科来执行,由于产品标准和材料认证要求的缺失,采购时只能通过查验“三证”(生产执业许可证、卫生许可证、医疗器械注册证),产品质量难以保证。

2.2认证工作阻碍行业健康前行

由于缺少标准和使用规范的技术支撑,我国医疗与卫生用纺织品行业的认证相对空白,特别是医疗用防护产品审批认证机制混乱。普通棉布防护衣和普通非织造布防护衣为一类医疗器械,可由市级医疗器械管理部门审批;一次性和多次性医疗防护服属二类医疗器械,由省级医疗器械管理部门审批,但是对于材料和产品的相应技术标准和生产规范并未认证和规定。目前国内医疗用纺织品的流通渠道复杂,优异产品使用成本昂贵,更多的产品存在优质不优价现象。另外,医疗用纺织品的产品信息跟踪管理和售后服务水平低,也给交叉感染医疗事故埋下了隐患。

我国生产的大量高档医用手术衣、口罩等产品出口经国外权威检测机构认定和包装之后,高价返销回国内,流通环节的延长大大增加了最终用户的成本,给行业健康发展带来了严重阻滞和隐患,更抑制了高性能产品在国内医院的推广。例如,我国作为世界一次性手术衣的生产大国,很多从国外进口的手术衣其实是由我国制造而成,而医院采购价格远高于出厂价格。

2.3公共创新服务平台和体系建设薄弱

和发达国家企业相比,我国大多数产业用纺织品企业受规模实力和发展背景所限,科研投入比例相对较小,大部分企业存在产品单一、创新能力不足和低水平重复建设等现象。受标准、使用规范和市场采购体系等现实问题的影响,多数创新实力强的大企业被迫远离国内市场,这也是国内医疗与卫生用纺织品行业综合竞争力相对薄弱的重要原因之一。依托科研院所、检测中心、认证机构、信息中心等公共服务平台,调整医疗用纺织品或卫生用纺织品的产品结构,提高产品档次及其综合经济效益,摆脱高档产品依赖进口和中低端产品恶性竞争严重的局面,已成为当务之急。

医疗防护用纺织品储备和配送机制不健全。国内医疗防护用纺织品基本是企业自产自销,缺少能与多家企业具有稳定联系的物资检测和配送机构,产品调度不畅,出现突发公共卫生事件时,生产供应易出现混乱局面。此外,国内各部门间缺少有效的沟通机制,对重大疫情的监测预警与信息交流不畅,使得储备品种与数量难以满足应急需要。

2.4政策法规引导和保障机制缺失

有关医疗职业防护法律法规制定的不明确和个人防护保障机制的缺失对我国医疗防护用纺织品的需求影响很大。卫生部了《职业病防治法》、《传染病防治法》、《医院感染管理规范》(试行)、《突发公共卫生应急条例》等法律法规,对医护人员在诊疗和相关工作中的个人防护作了规定,但是除《禽流感职业暴露人员防护指导原则》规定了防护用品的质量性能要求、穿脱顺序和戴用有效时间外,其它法规没有对医护人员个人防护设备的性能和使用要求提出具体规定,更没有对医疗防护用纺织品的标准化要求。

3我国医疗与卫生用纺织品的发展空间和趋势

3.1市场发展空间

据中国产业用纺织品行业协会统计,2002 ― 2010年我国医疗与卫生用纺织品行业的发展速度超过了 20%,出口增速超过 29%。但我国医疗用纺织品的综合技术性能尚不能充分满足需求,尤其在外科用植入性纺织品和体外过滤用纺织品方面,目前主要依靠进口。另外,国内医院、卫生机构的应用尚未真正打开,医疗与卫生用纺织品的应用都有待大力拓展。

生物医用纺织材料近年来发展迅速,已经广泛应用在组织再生、骨骼填补再生、创伤治疗、生物粘合剂、放射治疗、透析和过滤、美容外科等具发展潜力的领域。全球矫形外科修复材料和制品市场的增长率达 26%,用于心血管系统疾病诊断和治疗的材料、血液净化材料、药物缓释材料也呈高速增长的趋势。由于起步较晚,我国生物医用材料的市场份额约占全球市场的 2%,据预测,今后 15 ~ 20 年间,该产业将以 15% 以上的速度增长。

一次性医疗防护用纺织品将是重要的应用趋势。重复使用型手术服经消毒处理后,其阻隔过滤病菌的能力会下降,同时,在洗涤过程中也存在交叉感染的可能性。在美国,90% 以上的医院选择一次性医疗用品,主要是为了防止交叉感染。医疗防护用纺织品将更多地采用非织造材料,手术室用非织造布产品等高档次、开发领域巨大的医疗非织造布产品因其科技含量高、利润可观而成为其中的发展重点。目前,世界各国对医用非织造布产品的开发正在提速,欧洲、美国、日本、韩国等国家和地区不惜花费巨资加大在该领域的研发。据悉,仅德国目前就有 17 家纺织研究机构在进行医用产品的研发。未来医疗防护用纺织品的研发将更多地关注材料的防渗漏技术、吸附臭味技术,抗菌、防血液渗透、抗静电、舒适性等功能。

我国一次性卫生用品的市场基本上属于自给型,净出口量呈迅速上升趋势,少量的进出口产品以前主要是跨国公司/港台企业为调剂境内外销售品种而产生的。主要出口产品是纸尿裤、护理垫等,大多是为国外公司做贴牌加工(OEM)。

3.2产品及技术发展趋势

我国医用纺织品中,医用防护、保健、卫生用纺织品类和外科用非植入性纺织品类,量大面广,已基本实现国产化并可大量出口,产品开发的重点在于专门用途的功能性产品,提高产品的差别化和性能指标水平。外科植入性纺织品和体外过滤用纺织品大部分依赖进口,产品开发的重点在于特殊的生物医用纤维及其产品开发,目标是建立具有自主知识产权的产品,替代进口。

3.2.1高档医用防护材料

全面提升材料的均匀性和产品稳定性,不断降低成本,将是该类材料的发展趋势。如可对SMS非织造复合材料进行“三抗”(抗酒精、抗血、抗油)和抗静电、抗菌、抗老化等处理,提高耐静水压、抗酒精等级和纵横向断裂强力。

3.2.2新型医用敷料

材料高效性、产品高效能、护理高效率代表了新型医用敷料总的发展方向,同时将更注重产品的生物活性和智能性。新型医用敷料的可开发种类包括含银抗菌敷料、生物活性敷料等。产品要求可塑性强、粘附性好、透气透湿性好、抑菌促愈,并有止血、镇痛的功能。此外,还具有能促进上皮细胞、成纤细胞,以及内皮细胞等多种细胞分裂和胞外基质生长的功效,有效吸收伤口渗出液,干燥后可形成阻挡外来细菌侵袭的物理屏障,为上皮生长创造良好环境。下游应用产品包括创面用敷料、止血海绵、医用脱脂棉、医用脱脂纱布、纱布绷带、弹力绷带、石膏绷带、创口贴等。

新型卫生材料:将更多地采用生物可降解型、抗菌型、超吸水型等功能性纤维原料,从而提升一次性婴儿和老年尿布、卫生巾、功能湿巾等产品的技术性能指标。在一次性卫生材料中,重点开发面层材料和导流层材料,研究开发材料的可降解性能,提高面层材料的柔软性和功能性,以及导流层的蓬松性和复合化,增强可持续的差动导流性能。

生物医用纺织材料:支架材料的降解速率可智能化控制和标准化制备是组织工程产品实现产业化的关键因素之一。支架材料的结构成型工艺与降解特性、与细胞的吸附性能是研究热点之一。研究解决特殊纺丝、织物成型工艺以及组织器官成型和热定形、生物相容性、功能涂覆技术,开发人造皮肤、心脏瓣膜、人造血管、疝修补片、人工肾、可吸收缝合线、卫生用线等高技术生物医用纺织材料,重点突破产品的临床应用技术和生物实验。

4促进行业健康有序发展的对策建议

4.1加强部门之间的协调

医疗与卫生用纺织品行业跨纺织和医疗卫生领域,医疗用纺织品的生产与市场许可需得到国家药品食品监督局(SFDA)许可,生产企业还需要满足多项国家和行业标准如GMP、ISO等。在产品标准、使用规范、研发与生产应用等方面的衔接上,需要建立多部门协调机制,加强沟通,解决依赖医疗与卫生用纺织品行业自身无法解决的问题。在科研课题立项、投资引导上,重点向医用防护用品相关单位倾斜,给予资金支持,致力于对已有医疗与卫生用纺织品技术改造及新产品的自主研发。

4.2建立质量保障体系

结合我国国情,建立产品标准体系,对于主要产品的性能,制定不同的分级指标,并对使用范围提出建议,指导临床医护人员正确使用符合标准要求的防护产品。引导企业按照相应标准要求进行科技开发、组织生产及采购,促进研、产、销、用的良性循环。

搭建公共服务平台,促进医疗防护用纺织品企业、原材料供应企业、科研单位与医疗使用单位的紧密结合,严格规范医疗防护用纺织品的市场准入条件。加强流通经销环节的资格认证和质量监督,凡二类以上医疗防护用纺织品,只有经过严格认证的专门流通机构才具有采购和经销资格。医院应从有资质的流通机构中购买医疗防护用纺织品,流通机构要具有对产品进行必要的检测和生产监督的能力。

保健纺织品测试范文4

据悉,武汉纺织大学是国内目前唯一以“纺织”命名的大学,2010年5月26日由武汉科技大学正式更为此名。该校极为重视国际交流。

高性能纺织品:获热论

主题:《高性能纺织品创新》

演讲人:澳大利亚墨尔本皇家理工大学服装与纺织学院院长Keith Cowlishaw教授

“近年来,随着科技进步和经济的发展,技术纺织品的应用领域不断扩大,尤其是新技术纤维、高档功能性面料,成为行业极具发展潜力的重点,市场需求巨大。Nano―Technology,Smart,Surface Treatment是发展高性能纺织品的强大驱动力。”Keith Cowlishaw表示。

他认为,只要在传统的纺织品上增加新的功能和新的附加值,就可以实现纺织品的创新。“高性能纺织品是一个多世纪以来纺织纤维研究和开发的新领域。各领域中只要是可以想象得到的设计创新解决方案,几乎都可以被材料工程师应用到高性能纺织品的创新中。”Keith Cowlishaw还用幻灯片展示了澳大利亚墨尔本皇家理工大学服装与纺织学院的学术成果。

主题:《功能纺织品的挑战和机遇》

演讲人:荷兰飞利浦高新科技园区Sima Asvadi博士

“在纺织结构中加入电子元件和设备的功能性纺织品的研究已经有十多年了。电子产品和纺织产品加工企业一直在努力制造可以穿着的电子产品,准备应用在从纯医学到游戏的一系列使用中,从而真正地做到科技改变生活。如通过智能背心,可以测出穿衣者的心跳频率。”Sima Asvadi指出。他以飞利浦科技主要开发的领域为例,介绍了高新技术在日常生活中的应用。并提出,“我们在教育学生、传授给学术相关专业知识的同时,应注重加强不同专业之间的交流与学习,从而促进不同领域不同学科的交叉运用与发展。”

主题:《智能纺织品和服装――基础与应用》

演讲人:世界纺织协会主席、香港理工大学纺织技术首席教授陶肖明

什么是以纤维为主的合作手段?针对这一问题,陶肖明介绍了智能纺织品这一领域中主要的投资机构、研究中心、研究活动以及产品的潜在市场。“以纤维为主的合作手段是一种适于自然条件下的产物,智能纺织品和服装将对人类生活产生巨大的影响。”她进一步举例说明了智能纺织品可以给人以神奇的力量,市场上陈列的纺织品显示出了一种新的技术变革。

陶肖明描述了传感器、驱动器、发电或储存、通讯技术、数据处理和相互连接器的原理和技术发展。“科技小组花费了很长时间研究目前市场上新技术变革中的主要问题:智能纺织品的柔软性、弹性、最大程度的形变量、健康与安全、产品的耐洗性、外界的评价和市场上的标准化。”她还用幻灯片的形式展示了智能纺织品及聚合纤维的制造原理及实际运用。

新型纤维:各有视角

主题:《蛋白质纤维微悬浮体染色技术》

演讲人:西安工程大学纺织与材料学院院长邢建伟教授

“蛋白质纤维微悬浮体染色技术适用于毛用活性染料、酸性染料、中性染料及酸性络合染料对蛋白质纤维(包括羊毛、山羊绒、蚕丝、大豆蛋白纤维和牦牛绒等)的染色加工。”

邢建伟表示,采用微悬浮体染色技术无需改变企业现有的所有生产设备和设施。该技术适用的染料为酸性媒介染料、毛用活性染料、酸性染料和中性染料。随后,他还从三个方面讲述了采用蛋白质纤维微悬浮体染色技术的优势,即提高生产效率及降低劳动力成本、节约资源、改善产品质量。

主题:《功能复合纳米纤维:先进纺织的新境界》

演讲人:加拿大不列颠哥伦比亚大学新材料与过程工程实验室主任Frank K. Ko教授

“当我们进入现今这个新兴国家(如中国和印度)的经济增长新时代,能源、环保和医疗保健的全球性挑战前所未有的巨大。这为高性能纺织品带来了巨大的机遇和挑战。为了满足全球性挑战,我们将需要一系列新型的多功能材料,而纳米技术的发展将会加快新一代高性能纺织品的发展。”

Frank K. Ko指出,这种通常以颗粒形式存在的纳米材料的物理和化学性能对环境变化极度敏感,如温度、压力、电场、磁场、光线波长、吸附气体分子和pH值等。这些功能纳米材料利用自身的特性和功能,能发挥出极其优良的性能。

随后,他介绍了利用联合静电纺丝技术将纳米颗粒转变为纤维结构的方法,展示包括机械、电学、磁学、光学、热学、吸湿以及抗菌等纳米纤维的特殊性能设计,并以具体应用实例对以纳米纤维为基础的高性能纺织品进行了探讨和展望。

主题:《静电纺纳米纤维的最新进展》

演讲人:澳大利亚迪肯大学材料纤维创新中心Tong Lin副教授

“静电纺是一种简单的生产聚合物纳米纤维的技术,该方法具有效率高、功能多的优点,生产的纳米纤维能够应用在纺织和非纺织领域的很多方面。”Tong Lin说。

静电纺纳米纤维性能优异、应用广泛,在电子器件、生物医学领域、滤材、防护服用材料纤维增强复合材料及传感器感知膜的应用前景十分看好,其应用领域还包括太阳帆、光帆以及在太空使用的镜面、植物杀虫剂方面、纳米导体、纳米电气应用(如场效应晶体管)及超小型天线、化学催化剂装置和燃料电池的储氢罐等,其实际应用可谓丰富多彩,其中应用于生物医学领域是研发热点,必将进一步产业化。

主题:《新型熔融纺丝纤维的发展》

演讲人:日本东京工业大学Takeshi Kikutani教授

Takeshi Kikutani从探讨跨学科研究对高强度聚酯纤维、高弹性聚酯和低立构规正度的聚丙烯纤维和光学功能性纤维等多种纤维发展的贡献入手,重点介绍了制备高强度聚酯纤维、高弹性纤维(具备低拉伸模量和高回复弹性)和特殊光学功能性纤维等方面的研究课题及在NEDO(日本新能源和工业技术发展组织)支持下取得的研究成果。

“在熔融纺丝过程中通过控制PET纤维的结构可以使聚酯纤维的强度达到1.72GPa。在高速纺丝速度下,高弹性纤维(具备低拉伸模量和高回复弹性)通过纤维成型机理在线测量研究表明,在熔融纺丝结晶的过程中弹性伸长对纤维有一定的影响;通过采用网状结合的方法研究了制备弹性无纺布材料的制备工艺和性能,认为聚丙烯的可纺性和热稳定性可以通过不同聚丙烯的共混来实现。”他说。

其他领域:睿智绽放

主题:《非织造布产业用纺织品研究进展与未来机遇》

演讲人:美国田纳西大学非织造材料研究实验室主任Gajanan S. Bhat教授

“非织造布具有如一定强度、伸长、弹性、吸水性、防水性、柔软、阻燃、缓冲、耐洗、过滤、抗菌等广泛特点。其应用广泛,可以作为即用即弃产品,也可以充当耐久型织物,农业、建筑、军事、服饰、家居、家具、旅游休闲、保健、个人护理和家庭事务都有使用。正是凭借独特的性能,非织造材料在一些领域中取代传统织物,并开拓出许多新的应用领域。”Gajanan S. Bhat说。他表示,非织造是纺织部门中一个重要部分且已在国际市场上持续发展。尽管非织造布曾仅仅作为一种廉价的一次性产品,但目前已在工程用和技术产业用纺织品这些特殊应用领域中取得了一定的地位。

“在过去三十年中,非织造产品的消耗量以每年10%的增长率一直在稳步上升。非织造布的这种巨大的增长状况是基于它简单的工艺流程、高速的制造工艺以及廉价的原料要求。现代纳米技术为非织造领域提供了新颖的产品,拓展出更宽广的应用领域。”他还指出,在过去十年中,静电纺丝技术成为大多数制备纳米纤维网的研究和生产技术之一,其形成的纤维直径在50纳米至1000纳米之间。纳米纤维因其非常高的比表面积,可作为高效过滤介质、组织工程支架、吸附剂、人造血管,以及伤口敷料。

主题:《纺织品的感官评价方法》

演讲人:法国米卢斯大学纺织与纤维系主任、国际关系部门主任Laurence Schacher教授

“现在,越来越多的消费者青睐手感好并且舒适的纺织品。为了及时对这些需求做出反应,企业人员试图使用一种风格仪来进行检测。在纺织领域,有关力学性能、热学性能和表面测试的相关研究和仪器设备已经被广泛地研究,但对舒适度的考量,仪器测量与消费者主观评价仍然难以建立联系。”

Prof. Laurence Schacher指出,企业人员仍在寻找合适的风格仪来评价他们产品的风格和品质。目前面临的困难是相对于消费者的需求建立相对应的风格测量水平。“食品和化妆品行业的感官风格评价仪已经投入应用,并被广泛应用于诸如Dior和Danone等企业。这些仪器包括已经经过使用的感应面板和与其相配套的数据分析系统。这些可以对早餐乳酪、巧克力等食品和纺织品的感官测量进行相关的评定。”她以幻灯片的形式展示实验室设计的一些感官评价方法,以建立感官评价体系、定义相关词汇定义、测绘感官测量图、测量产品之间的差别、评价视觉与触觉的交互作用、使感官评价描述和仪器评价建立关联等方法举例说明其不同的应用。

主题:《学科与多学科交叉》

演讲人:新西兰奥塔哥大学服装和纺织中心主任Raechel Laing教授

保健纺织品测试范文5

有机磁性纤维是一种功能纤维,其纺织产品具有一定的磁疗作用。本文详细描述了当前有机磁性纤维的制备技术及其定性检测方法。

关键词:有机磁性纤维;定性方法;定量方法;磁保健

随着人们生活水平的提高,人们对于自身的健康越来越重视,与此同时,纺织产品的医疗保健作用也引起人们的广泛重视,各种有益于身体健康的医疗保健纤维应运而生,有机磁性纤维便是其中的一种功能纤维。

磁性材料及其应用早在古代已被开发,根据需要可将磁性材料加工成不同形状,诸如块状、薄膜状、颗粒状、粉状、纤维状等。磁性纤维是一种纤维状的磁性材料,可细分为磁性纺织纤维和非纺织纤维。纺织工业需要的是磁性纺织纤维,它是一种兼具纺织纤维特性和磁性的材料,它的出现,彻底改变了长期应用硬磁材料缝合到服装中生产产品的历史[1]。

用磁治病,在我国历史悠久。人体细胞是具有一定磁性的微型体,人体自身也具有生物磁场。施加于人体的磁场如果始终保持在理想平衡状态,酶的特性就可以有效地激活,促进人体新陈代谢,提高人体免疫功能,达到医疗保健作用[2-3] 。目前,市场上常见的磁保健织物的磁场强度虽然相对较弱,但是由于产品贴近人体,最大限度地减小了两者间的距离,以至达到零距离接触,所以可使磁保健作用得到最大的发挥。

1 有机磁性纤维的制备技术

磁性纺织纤维根据基体纤维的材质不同可分为金属(或合金)磁性纤维、有机磁性纤维(基体为有机高分子)和无机磁性纤维(基体为无机材料)。有机磁性纤维是指以有机高分子为基体进行物理、化学的改性而制的,在人们日常生活中应用较多,其制备方法因其基体的不同而不同。目前,常用的制备方法有共混纺丝法、腔内填充法、原位复合法、静电纺丝法、表面涂层法等。

1.1 共混纺丝法

共混纺丝法是制备有机磁性纤维的常用方法,它是将粒径小于1微米的磁性物质微粒或纳米磁粉混入成纤聚合物的熔体或纺丝原液中,经熔纺或溶液纺纺成磁性纤维。磁性纤维的性能主要取决于加入的磁性微粒的量和粒径。它最大的优势在于既可以混入硬磁粉粒也可以混入软磁粉粒,熔融和溶液纺丝场合下都可应用,且可制备磁性复合纤维或异形截面纤维,但缺点是混入磁粉的量通常较低,使其磁性能受到影响,而且纤维本身的物理机械性能也会受到影响。

共混法是开发应用较早的一种方法。1994年日本专利[4] 公开了一种在共混纺丝法的基础上制备芯-鞘型(皮芯型)和三层并列型(三明治型)两种磁性复合纤维的方法,前者芯层具有磁性,后者中间层具有磁性。日本专利[5]公开报道用1%~5%粒径小于1?m的天然或永磁性物质组成分散体系的成纤聚合物熔体通过置于外磁场中的喷丝头高速熔纺制成磁性纤维。陈明南等 [6]通过纳米磁粉的化学加工法和物理加工法,并采用共混纺丝法制备了磁性粘胶纤维,通过试验可知,磁粉加入量以4%~8%左右为宜,过多则不利于纺丝进行,过少则达不到磁疗的作用。

齐鲁等[7-8]将一定量的聚合物、磁粉、抗菌剂和改性剂均匀混合后,在 180℃~270℃温度下经双螺杆挤出、造粒制得纺丝母料,经纺丝制出卷绕丝;再将其于 65℃~95℃温度下拉伸2~4倍制得具有皮芯结构的磁性聚丙烯纤维。测试结果表明,该种纤维的磁性能在1G~15G,微波反射衰减 2dB~10dB等。它具有磁性保健功能、远红外线发射性能,而且还具有一定的屏蔽微波和 X射线的防护功能。

1.2 腔内填充法

该方法主要用于磁性天然纤维素纤维的制备。由于纤维中含有胞腔,因此可通过物理方式将磁性微粒填充到纤维内部。具体过程是:将超细磁性微粒和纤维先后悬浮分散在水介质中,通过剧烈搅拌使大部分磁性微粒填充至纤维胞腔,小部分吸附在纤维表面的磁性物质可经充分水洗去除,最后加入适量的助留剂协助磁性颗粒稳定地滞留在纤维胞腔内。该方法制得的磁性纤维其表面清洁,纤维强力损失少, 可用于制备磁性纸。

S.Zakaria等[9]利用腔内填充法成功制备出了磁性纤维素纤维,并以聚乙烯亚胺(PEI)为助留剂提高了细胞腔填充度,最大填充度达23.5%(相对于绝对干浆),并分析了PEI的分子量、浆的干燥背景、渗透时间等对填充度的影响。于钢等[10]采用腔内填充法制备了以锰锌铁氧体为填充物的磁性纸用纤维,通过扫描电镜-能谱仪和X射线衍射仪测试表明,此方法所得纤维的细胞壁和细胞腔中都含有填充物,而且细胞壁和细胞腔内的填充物含量相近。

1.3 原位复合法

利用某些纤维中可进行阳离子交换的基团与亚铁离子发生交换,再经过一定处理使其转化为具有磁性的三氧化二铁或四氧化三铁(统称铁氧体)而沉积在纤维的无定形区中,所生成的磁性物质(微粒)在纤维中所处位置因和进行阳离子交换基团的位置一致,故称为原位复合法。由于磁性微粒是在空间很小的无定形区中形成,所以尺寸通常很小,故能表现出超顺磁性[1]。

R.H.Marchessault等[11]研究了铁氧体原位复合制成磁性纤维素纤维的方法,通过亚铁离子与羧甲基纤维素钠进行离子交换,在碱性条件下形成氢氧化亚铁,再进行氧化,使纤维含有 10 nm级的铁氧体(Fe3O4)粒子。唐爱民[12]以纤维素纤维为模板,采用原位复合方法制备磁性纳米复合纤维,并探讨了 Fe2+浓度、反应温度、熟化时间、复合次数对复合反应的影响。黄次沛等[1]将粘胶轮胎帘子线经羧乙基化和磺乙基化后以原位合成法引入铁氧体,制成磁性粘胶丝。李海峰等[13]分别采用原位复合法和腔内填充法将Fe3O4磁性粒子成功地引入木浆纤维内腔中,制备出磁性纤维。X射线衍射仪和扫描电镜测试表明,内腔填充法纸张的磁性比原位复合法纸张高,原因可认为是磁性纳米粒子拥有超顺磁性。

1.4 静电纺丝法

静电纺丝制得的纤维膜具有孔隙率高、纤维精细程度高、比表面积大、均一性好等优点,在与磁性纳米纤维的复合上具有得天独厚的优势。目前,通过静电纺丝技术制备有机磁性纳米纤维主要有:通过在聚合物溶液中加入磁性纳米粉体,直接采用该溶液进行静电纺丝制备复合磁性纳米纤维;通过溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合制得前驱体复合纳米纤维,再煅烧制得有机磁性纳米纤维;以静电纺丝技术制备的有机纤维为模板,利用金属盐溶胶对其进行涂覆,再煅烧制得磁性纳米纤维;利用静电纺丝与化学或者原子沉积等技术相结合,制备不同形貌和组成的磁性纳米纤维等。

何婷婷等[14]采用化学共沉淀法制备纳米四氧化三铁粒子,选用曲拉通X-100为分散剂,利用静电纺丝法制备PAN/Fe3O4磁性纳米复合材料。X射线衍射仪(XRD)验证了Fe3O4在复合纳米纤维中的存在。通过磁性试验分析了纳米复合材料的磁性性能,结果表明,所制备PAN/Fe3O4磁性纳米纤维成型良好,且PAN/Fe3O4磁性颗粒在纤维中分散均匀,其与PAN是物理复合,具有一定磁性,磁性大小可由磁性颗粒的加入量进行控制。

郭远征等[15]以PVP的乙酸溶液为助溶剂,采用静电纺丝法制备BaFe12O19/PVP复合纤维,并对其进行了磁性方面的研究。范立佳[16]通过溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合,以聚乙烯吡咯烷酮和无机盐为原料,制备了 PVP/无机盐复合纤维,经高温焙烧得到 ZnFe2O4、NiFe2O4、BaFe12O9、BaFe12O19铁氧体纳米纤维,并研究了相关的一些性能与应用。李响等[17]采用静电纺丝法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/Fe3O4复合纳米纤维,并探讨了复合纤维的结构及性能。

1.5 表面涂层法

表面涂层法就是以适当方法将磁性物质涂布在各种纤维表面制成磁性纤维,操作相对比较简单,但由于只涂覆在表面,所以耐久性差,影响其使用寿命。这种方法用于无机磁性纤维制备的研究较多,但它同样适用于有机磁性纤维的制备。黄小忠等[18]利用表面涂层技术把铁氧体涂敷在碳纤维表面,制得具有连续磁性涂层的碳纤维。

2 有机磁性纤维产品的测试方法

磁性纤维产品的磁性强度一般用磁通量或磁感应强度来表示。虽然这些纤维制品的磁性属于弱磁,但可用仪器进行测试。目前,市场上已经涌现出大量的磁保健制品,但是由于国家、行业产品标准的制定往往滞后于产品的开发,所以对于磁纤维的定性、定量检测的方法尚无统一的规定,市场上功能纺织品的标注也相当混乱,长此以往,势必不利于产业的健康发展和市场的规范,更不能有效地保护消费者的合法权益。

2.1 电磁感应法——磁通计法

磁感应强度是表征环境中磁场强度大小的物理量。磁性织物的磁性很弱,多用于贴身衣物的制作,人体与织物紧密贴合,织物表面和人体表面相当于两个完全平行的曲面,因为对人体产生磁保健功效的主要是垂直于织物的法向磁场分量,所以可以使用磁性织物表面磁感应强度的法向分量作为磁性织物磁性测量的目标量。因此,磁通计测量法可作为磁保健织物的定性测试。由于磁性织物的磁性很弱,故通常在测试之前需进行必要的充磁处理,如NS式充磁法。这种方法较为方便,几乎适用于全部的磁性纤维产品。

于高杰[19]采用CH-1600 型高精度特斯拉计对市场上几种有代表性的有机磁性织物进行了测试研究。结果表明,磁性织物作为一种特殊的磁体,磁性强弱可用织物表面磁感应强度值表示;磁性织物的表面磁感应强度值很低,一般在 0.03mT 左右,测量仪器的分辨力要在1×10-3mT 以上;织物表面磁感应强度分布不均匀,具有区域性,织物表面磁力线相互交织成网状,当运动时,便会对人体相应组织及穴位产生复合交变式磁保健作用。目前,我国已制定了磁性织物测试标准FZ/T 01116—2012,但仅描述了织物的磁属性问题。

2.2 电镜-能谱联合测试法

目前,市场常见的有机磁纤维的制备采用比较多的方法是共混直接纺丝法,该方法制得的纤维内部与表面分布有磁性微粒,故可以在扫描电镜下观察其表观结构进行初步的判别,然后再结合能谱测试仪进行磁性纤维元素定性分析,从其是否含有磁性元素进一步区分磁性纤维与非磁性纤维。能谱仪能够测出除氢、氦之外的其他元素,故可用于磁性纤维磁性元素的检测。目前,常见的磁性纤维所含有的磁性元素主要有铁、钴、镍、硅、铬等。

图1 磁性丙纶纤维

图2 普通丙纶纤维

如图1所示,它是一种磁性丙纶纤维,由于磁性微粒的加入,使得磁性纤维表面具有较多的粒状物,这也使得它与普通丙纶纤维(图2)有较大的区别。表1为两种纤维的表面元素分析测试结果。

表1 纤维表面元素分析测试

从表1可以得出,磁性纤维所含的磁性元素主要是Fe元素,而普通的丙纶纤维除氢外全部是C元素,没有磁性元素。因此,可以运用此方法进行磁性纤维的检测。

电镜-能谱联合测试法在运用上有一定的局限性。通过大量的试验测试可知,天然纤维由于生长环境的影响,其自身含有许多的杂质,对能谱测试结果会造成一定的干扰;化学纤维由于其加工方式与天然纤维的不同,使其含杂率很低,故能谱仪测试法准确率较高;含有这些磁性元素的纤维并不一定都具有磁性,故这种测试方法只适用于已知是磁性纤维的前提下,用来进一步判断其含有的磁性元素,或用于磁性混纺织物的磁性纤维含量测试分析。由于磁性纤维具有一定的磁性,对电镜设备具有一定的干扰,在测试前需进行消磁处理。

3 结束语

虽然磁纤维的研究与应用技术日趋成熟,但当前的磁纺织品还存在许多不完善的地方和亟待解决的问题,为促进磁功能保健纺织品的快速发展,尚需在以下几个方面寻求突破:(1)建立标准的测试方法和评价机制,使检测规范化。(2)研究新型的磁性材料和添加技术,促进磁疗功能保健纺织品材料发展。(3)进一步研究磁性混纺织物快捷、方便的定量分析方法。

参考文献:

[1] 黄次沛.磁纤维[J].合成纤维,2000,29(3):20.

[2]王幼珍.生物磁学及磁疗[J].中国医学物理学杂志.1996,13(3):179.

[3]崔瑞芳,胡文祥,谭生建,等.磁学在生物医药学和分子生物学中的应用[J].中国医学物理学杂志,1997,14(4):259.

[4]堤英伸.磁可能な布帛[P].日本,JK6-158473.1994.

[5]久保哲治郎.永久およびその造方法[P].日本,JK6-184808.1994.

[6] 陈明南,陈明华.纳米磁性粘胶纤维的制造及其在纺织上的应用[C]. 第七届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集,2007:257-260.

[7]齐鲁,叶建忠,李和玉,等.磁性纤维的实验研究[J].纺织学报,2004,25(1):68-71.

[8]齐鲁,叶建忠,邹建柱.磁性纤维材料性能的研究[J].天津工业大学学报,2004,23(3):22-25.

[9] S.Zakaria,Ong B H, van de Ven T GM. Lumen loading magnetic paper II: mechanism and kinetics [J].Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 2004, 251: 31.

[10]于钢,段明珠,吕健. 细胞内填充法制备磁性纸用纤维[J].上海造纸,2008,39(1):32-35.

[11]R.H.Marchessault.Rioux and Louise Raymond. Magnetic cellulose fibers and paper: preparation, processing and properties[J]. Polymer,1992, 33(19):4024-4028.

[12]唐爱民,张宏伟,陈港,等.原位复合法制备纤维素/磁性纳米复合材料的初步研究[J].中国造纸学报,2006,21(4):66-70.

[13] 李海峰,龙柱,杨欣,等.原位复合/内腔填充法制备Fe3O4磁性纤维的性能表征比较[J]. 高分子材料科学与工程,2009,25 (10):135-138.

[14] 何婷婷,魏取福,黄锋林,等.静电纺丝法制备PAN/Fe3O4磁性纳米纤维[J].化工新型材料,2012,40 (7):28-33.

[15] 郭远征, 李从举, 王娇娜.纳米 BaFe12O19纤维的电纺制备及磁性研究[J].无机化学学报,2009,25(6): 1018-1021.

[16] 范立佳.静电纺丝技术制备铁氧体纳米纤维[D].长春:长春理工大学,2008.

[17] 李响, 赵一阳,卢晓峰,等.聚乙烯吡咯烷酮/四氧化三铁复合纳米纤维的制备与表征[J].高等学校化学学报,2006,27(10): 2002-2004.

[18] 黄小忠,邢欣,冯春祥.一种新型磁性纤维的电磁特性[J]. 传感器与微系统,2007(26):18-19.

保健纺织品测试范文6

关键词:新技术 功能性纺织品 应用

中图分类号:TS101.8 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)001-079-02

1 引言

功能性纺织品指的是和传统纺织品不同,具有特殊功能和性能,能够满足社会群众要求的纺织品,特殊功能指的是通过化学功能和物理功能等对织物、纱线和纤维进行加工,在近几年之中,很多新技术开始在功能性纺织品开发中使用。例如,开发具有自动清洁功能的织物,具有交流、娱乐和通讯功能的服务,开发新技术为开发纺织新产品打下了扎实的基础,能够提高功能性纺织品的附加值和技术水平。

2 功能纺织品开发的新技术应用

2.1等离子体技术应用

等离子体技术指的是将离子流、中性分子流和光辐射作用在材料的表面,向材料表面高分子传递能量,最终使材料改性,选择适宜的等离子体,在织物的表面物理刻蚀,对织物的表面特性进行改变,如对疏水性材料进行亲水改性,也有使用氮气和氧气离子体对丙纶薄膜进行处理,使其亲水性能得到提高,使接触角进一步降低。

氮和氧等离子处理能够导致鳞片构造产生物理剥落,减少织物表面的含碳水平,提高硫、氮和氧的含量,使羊毛防缩性得到提高,同时,增加纤维表面的极性,提高染料对纤维的吸附能力及降低染料向纤维内扩散的空间阻力,从而改善羊毛的染色性能。真丝纤维在进行等离子处理之后,在纤维表面产生明显的微孔,导致内部结构产生变化,增加纤维的填埋水平,提高材料的活性基团,将真丝织物功能化改性落到实处。麻织物在进行等离子处理之后,提高纤维表面的湿润水平,使织物的上染率和印花着色水平得到提高。棉纤维在进行等离子处理之后,表面产生部分交联的现象,对纤维的抗缩水平进行改善,如果在介质之中增加氟单体还能够提高拒水整理水平。

2.2 微胶囊技术应用

微胶囊技术指的是,使用合成高分子或者天然高分子成膜材料将气体、液体和固体进行包裹、覆盖,将其变为微小的粒子,之后将微胶囊通过适宜的技术进行加工处理,在织物或者纤维中使用,进而研发具有特殊功能的织物,可以针对工艺水平的不同,对微胶囊的大小和形态进行调整,一般的范围为3um-3000um,我国目前已经产生了大小范围为3um至200um的纳米胶囊。

微胶囊技术具有以下几种优点:功能复合容易实现,隔离和缓释性能较好、选择分子包裹材料的范围较大,因此,可以使用上述技术进行多种功能纺织材料的制作。例如,抗静电剂、阻燃剂和抗菌剂等,可以通过微胶囊在织物中进行处理,在一定的使用条件和加工条件中,芯材能够将自身作用得到最大的发挥。微胶囊在后整理和印染等方面具有广泛的应用。例如,香精微胶囊能够对香味的释放水平进行人为控制,对其留香的时间进行延长,具有良好的耐洗牢度。在防臭整理方面,可以将微胶囊附着、渗透到纤维表面,提高织物的防臭水平。英国较早开始对具有治疗功能的织物进行探究,能够有效缓解患者的关节炎和湿疹水平,将草药和药品的微胶囊注入织物,使用者通过体温对织物之中的微胶囊加热,将药物通过皮肤向血液中传播,药效具有较好的持久性和耐久性。此外,如果使用具有酸性液晶浆的微胶囊,能够导致织物具有可逆感温变色的效果。

2.3生物技术应用

生物技术指的是通过生物自身和生物的组成对产品进行制造,对其生物特性进行改性,受到社会各界的广泛关注,生物添加剂、基因和生物酶等技术在世界各国的科技竞争和研究开发中得到广泛应用。生物酶技术在开发纺织品的过程中广泛使用,具有准确性和催化效率较高的特征,能够对碱精炼的传统方式进行取代,外国学者对织物进行精炼,能够使吸湿性得到提高,对蛋白质纤维进行蛋白酶处理,能够减少织物的伸缩水平和临界符合,对柔软水平进行改善,减少粗糙水平,提高织物的稳定性。

随着科学技术的飞速发展,基因技术取得突破,例如,加拿大的专家在羚羊细胞中转移蜘蛛丝蛋白,进而从羚羊乳液中提取到可溶性蛋白,同时,对蜘蛛吐丝的技术进行模仿,对动物纤维进行进一步开发,美国一些公司已经在植株中植入对蓝色进行控制的基因,能够制作天然蓝色的牛仔裤。

生物添加剂在功能性纤维开发上的技术应用主要有三种:(1)添加型共混纺丝技术,在湿纺或熔纺过程中将添加剂加入聚合物,如日本阿巴尼公司的“Batekiller”抗菌涤纶;英国考特尔兹公司的CourteKM抗菌腈纶。(2)接枝改性技术,将具有特殊功能的基团接枝到纤维上,如日本东洋纺公司的Vilsil。(3)复合纺丝技术,在皮芯型复合纤维中将添加剂掺到芯层中,或在并列型复合纤维中掺到其中一个并列组分内,如日本帝人公司“Daberta”双组分抗菌涤纶。

2.4 纳米技术应用

纳米技术是在纳米尺度(1~100nm)内研究物质的特性和相互作用,并利用这些特性生产出具有某些特定功能的技术制品。在纺织工业中,纳米材料应用为功能纺织品的开发提供了广阔的思路和可行的方法。

相关研究证明,纳米Fe2O3和SiO2等材料能够有效吸收大气中的紫外线,在化学纤维内部添加数量较少的纳米颗粒,最终形成吸收紫外线的现象。将含有半导体性能的物质添加入化学纤维之中,能够产生具有良好性能的屏蔽静电功能。通过纳米颗粒除味抗菌,具有安全性和有效性,与传统方式相比,能够合理配置资源,提高使用效率。纳米云母能够在充满水分和空气的环境中存在,自主分解电子,产生带有正电荷空穴,最终实现除臭消炎的目标。纳米电气石的量子表面效应和小尺寸效应,导致远红外具有的辐射性能够显著增加,是开发具有上述功能织物的重要途径。

2.5 微电子信息技术应用

微电子信息技术在使用的过程中,能够导致纺织品具有特殊功能,最终研发智能的电子纺织品,在上述纺织品之中,包含通讯设备和传感器等,能够保障病人、运动员等人群的需求,智能织物能够对信息进行控制、储存和检查,将对身体数据进行测试的数据向控制中心进行传输,因为其使用微型芯片标签,能够对信息储存,使用集成天线对无线数据进行交换。

美国大学相关研究机构目前和相关研究院合作,成功研制新型的纺织品,并命名为E型织物,上述纺织品具有探测器的部分功能,在军事定位和通讯中得到了广泛的使用,是微电子信息技术的重要应用。

虽然微电子信息技术在开发的过程中具有广阔的前景,但是,开发是一个十分复杂的过程中,应该满足几个方面的条件:(1)功能元件应该具有可植入性;(2)上述产品在进入市场之前,应该进行正确合作,进行多方面的调查。因为,信息技术产品在使用之前,已经在大型系统中建立基础,不仅会涉及到技术层面的问题,还关系到商业问题和管理问题。

3 展望

功能性纺织品是科技发展的趋势,在纺织品开发中的使用范围将不断扩大,同时,能够将多领域的技术进行联合,进一步提高织物自身的附加值,但是,应该进一步深入研究纺织品的未来发展,在运用新技术的同时,应该重视对织物功能的改善,重视人和自然环境的和谐共生,在发展的同时,重视环境保护,使织物的可持续发展水平得到提高。

参考文献:

[1] Nai-Yi Cui,Brown,Norman M.D.Modification of the surface properties of a polypropylene (PP) film using an air dielectric barrier discharge plasma.Applied Surface Science Volume,2002(89):31-38.

[2] CHEN Yu-yue,LIN Hong,REN Yu,WANG Hong-wei,ZHU Liang-jun.Study on Bombyx mori silk treated by oxygen plasma[J].Journal of Zhejiang University Science,2004,5(8):918-922.

[3] 白越,古长生,陈东生.医疗保健用新型功能纺织品[J].合成纤维,2004(6):33-35.

[4] 李汉荣,王贤宁.聚氨酯法液晶印花[P].中国专利:CN1035144,19890830.

[5] K,Sawada,M,Ueda.Enzyme processing of textiles in reverse micellar solution[J].Biotechnology,2001(89):263-269.