1 遠(yuǎn)紅外紡織品發(fā)展概況
在紡織服裝領(lǐng)域，日本、美國、德國、俄羅斯等發(fā)達(dá)國家最早開展對遠(yuǎn)紅外技術(shù)的應(yīng)用研究，推動(dòng)了遠(yuǎn)紅外紡織品的發(fā)展[1]。尤其在日本，20世紀(jì)80年代中期遠(yuǎn)紅外纖維制品的相關(guān)專利在日本大量涌現(xiàn)，形成一股開發(fā)遠(yuǎn)紅外功能紡織品的熱潮。日本鐘紡公司采用陶瓷粉末滲入尼龍或腈綸聚合物中，分別紡出“瑪索尼克N” 和“瑪索尼克A”遠(yuǎn)紅外纖維；旭化成公司采用碳化鋯陶瓷溶液涂層開發(fā)出新型尼龍保暖織物“SOLAR-V”，主要用于滑雪衫。
我國從20世紀(jì)90年代開始開發(fā)遠(yuǎn)紅外紡織品。江蘇省紡織研究所開發(fā)了遠(yuǎn)紅外滌綸短纖維；天津工業(yè)大學(xué)開發(fā)的遠(yuǎn)紅外丙綸，導(dǎo)濕性好，價(jià)格低廉，輕便，抗菌防蛀性好[2]。
目前開發(fā)出的各種遠(yuǎn)紅外紡織品主要采用將超細(xì)陶瓷粉末作為添加劑加入到紡絲液中制備遠(yuǎn)紅外纖維，或者采用陶瓷粉末制成的整理液對紡織品進(jìn)行整理。主要應(yīng)用的陶瓷粉末：金屬氧化物，如Al2O3，TiO2，BaO，ZrO，SiO2等；金屬碳化物，如SiC，TiC，ZrC等；金屬氮化物，如BN，AlN，ZrN等[3]。
2 遠(yuǎn)紅外紡織品作用機(jī)理
2.1 遠(yuǎn)紅外線
紅外線位于可見光和微波之間，紅外線的波長范圍很寬，科學(xué)上將其劃分為三個(gè)波段：近紅外波段：0.77~3 μm；中紅外波段：3~30 μm；遠(yuǎn)紅外波段：30~1000 μm。由于中紅外波段范圍很窄，在醫(yī)療保健領(lǐng)域，將中紅外波段納入遠(yuǎn)紅外波段 [4]。
2.2 作用機(jī)理
熱輻射是以電磁波形式傳遞能量為特征的傳熱方法。熱輻射主要包括紫外線、可見光、紅外線。
根據(jù)基爾霍夫定律，一個(gè)良好的輻射體必然是一個(gè)良好的吸收體，即一個(gè)物體發(fā)射熱輻射的能力強(qiáng)，則其吸收的能力也強(qiáng)，兩者成正比。人體既能輻射遠(yuǎn)紅外線，又能吸收遠(yuǎn)紅外輻射。由于人體60%~70%為水，根據(jù)匹配吸收理論，當(dāng)紅外輻射的波長和被輻照的物體吸收波長相對應(yīng)時(shí)，物體分子共振吸收。人體所發(fā)射的熱輻射的主波長在10 μm左右，遠(yuǎn)紅外紡織品在吸收外界能量后輻射出3~25 μm的遠(yuǎn)紅外線，與人體能夠吸收的紅外線相符，能形成共振。遠(yuǎn)紅外紡織品吸收來自人體的紅外波能量，并反饋給人體，提高了皮膚溫度，從而達(dá)到蓄熱保暖的目的。被皮膚吸收的熱量可以通過介質(zhì)傳遞和血液循環(huán)，使熱能到達(dá)肌體組織，達(dá)到保健和輔助醫(yī)療效果[4]。遠(yuǎn)紅外紡織品一般通過提高表面發(fā)射率來提高發(fā)射功率。
2.3 功能
遠(yuǎn)紅外紡織品主要有保暖功能（即保溫功能）、保健功能和抗菌功能等[3]。
遠(yuǎn)紅外紡織品由于添加了發(fā)射率高的遠(yuǎn)紅外線輻射材料，其保溫性能表現(xiàn)為利用生物體的熱輻射，吸收、存貯外界向生物體輻射的能量，使生物體產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”，阻止熱量流失，起到良好的保溫效果。因此，遠(yuǎn)紅外織物具有顯著的保暖作用，適宜制作防寒織物、輕薄型的冬季服裝。
被皮膚吸收的熱量可以通過介質(zhì)和血液循環(huán)，使熱能到達(dá)肌體組織，可促進(jìn)人體血液循環(huán)和新陳代謝，具有消除疲勞、恢復(fù)體力及對疼痛癥狀緩解的功能，對身體炎癥有一定的輔助醫(yī)療作用。因此,遠(yuǎn)紅外產(chǎn)品對血液循環(huán)或微循環(huán)障礙等引起的疾病具有一定的癥狀改善和輔助治療功效。適宜制作貼身內(nèi)衣、襪子、床上用品，以及護(hù)膝、護(hù)肘、護(hù)腕等。
纖維中微粒子的加入，使纖維表面出現(xiàn)多孔性，表面積增加，表面活性及表面狀態(tài)的吸附、擴(kuò)散等特性明顯提高，使產(chǎn)品具有吸汗、除臭、殺菌等功能。抑菌試驗(yàn)表明：遠(yuǎn)紅外紡織品對金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、大腸桿菌等致病菌的抑菌率達(dá)95％，利用這些特性可制作衛(wèi)生、醫(yī)療用品等產(chǎn)品。
3 測試方法與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
3.1 標(biāo)準(zhǔn)
目前關(guān)于遠(yuǎn)紅外紡織品功能測試標(biāo)準(zhǔn)主要有國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18319—2001《紡織品紅外蓄熱保暖性的試驗(yàn)方法》、紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 64010—2000《遠(yuǎn)紅外紡織品》、中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)CAS 115—2005《保健功能紡織品》。
GB/T 18319—2001標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用紅外輻射計(jì)測定紡織品紅外反射率和透射率，計(jì)算吸收率，以及用點(diǎn)溫度計(jì)測定輻照升溫速率的方法。主要從紅外吸收率和紅外輻照升溫速率兩方面測試及評價(jià)[5]
FZ/T 64010—2000標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了遠(yuǎn)紅外紡織品的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、結(jié)果判定和使用說明等。該標(biāo)準(zhǔn)以法向發(fā)射率作為遠(yuǎn)紅外紡織品遠(yuǎn)紅外功能的評價(jià)指標(biāo)，以試樣法向發(fā)射率減去對比樣（即相應(yīng)非遠(yuǎn)紅外產(chǎn)品）法向發(fā)射率的差值作為法向發(fā)射率提高值。試驗(yàn)儀器為紅外光譜儀和黑體爐。最后計(jì)算的法向發(fā)射率是8~15μm波段的法向發(fā)射率[6]。
CAS 115—2005標(biāo)準(zhǔn)采用測定法向發(fā)射率的方法，制定了遠(yuǎn)紅外功能評價(jià)指標(biāo)，是我國目前適用于保健功能紡織品的唯一標(biāo)準(zhǔn)，其中關(guān)于具有發(fā)射遠(yuǎn)紅外線功能紡織品的部分規(guī)范了其術(shù)語定義、試驗(yàn)方法、結(jié)果判定、標(biāo)志等內(nèi)容，適用于遠(yuǎn)紅外法向發(fā)射率大于0.2的各種織物、粉末等材料及導(dǎo)熱物體的遠(yuǎn)紅外法向發(fā)射率的檢測。樣品法向發(fā)射率采用溫度為100℃時(shí)樣品法向全輻射亮度與相同溫度下標(biāo)準(zhǔn)黑體法向全輻射亮度比較的方法測量。試驗(yàn)儀器包括紅外光譜儀（或紅外輻射計(jì)）和黑體爐。計(jì)算機(jī)通過程序?qū)⒑隗w爐的輻射亮度、試樣的輻射亮度、對比樣的輻射亮度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出4 ~16 μm波段的法向發(fā)射率[7]。三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容比較如表1所示。
表1 三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的比較
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