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功能性负离子纺织品认识及标准检测方法
空气负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，它是由空气分子在高压、冲击或强射线的作用下被电离所产生，根据大地测量学和地理物理学国际联盟大气联合委员会采用的理论，空气负离子的分子式是O2-（H2O）n，，或OH-(H2O)n,或CO4-（H2O）n，由于空气的主要成分是氮气和氧气，而氧气分子对自由电子的亲活性远大于氮气，所以空气中有自由电子大部分被氧气所获得，因而，常常把空气负离子统称为“负氧离子”。 负离子具备良好的净化空气和促进人体健康的功能，因此，它在环境空气中的含量指标是反映空气质量的一个重要指标，在医学界享有“维他氧”“空气维生素”“长寿素”“ 空气维他命”等美称。近年来，科学家对负离子的生物效应进行了大量的研究，确认空气中的负离子对人的情绪、精力和健康产生明显的影响。负离子浓度与人体健康水准直接相关，可使细胞活化、消除疲劳、稳定植物神经系统、抑制肿瘤细胞生长等。 一般来说，我们生活中的负离子主要来源于两个方面，一方面是自然环境自己产生的负离子，另外一方面就是来源于人工模拟大自然方式释放负离子的各类功能性负离子产品。由于当前环境污染问题越来越严重，自然环境自然产能负离子的能力受到各种限制，特别是在城市以及人口密集的地区，环境自然产生的负离子速度往往远小于各类污染物的产生速度，导致整个环境中的负离子浓度很低。所以，目前功能性负离子产品越来越受到人们的关注，而这些产品品种繁多，性能及效果各不相同，今天我们就带大家来认识一类比较常见的产品：功能性负离子纺织品。
市场上常见的具备负离子产生功能的纺织品 功能性负离子纺织品是由日本最先研发成功，它集释放负离子功能、远红外线辐射、抗菌、抑菌、除臭、去异味、抗电磁辐射等多种功能。负离子纺织品在使用过程中能向空气中释放一定量的负离子,可以调节周围的空气质量,对人体健康有益。目前，负离子纺织品用途广泛，不仅可用于内衣、服装、床单、被套，而且也可用于医用非织造布、室内装潢、汽车内饰等，应用前景可观。 l 负离子纺织品的机理 负离子纤维及其纺织品能够释放负离子归功于负离子添加剂。负离子添加剂中含有负 离子素,它是一种依靠纯天然矿物自身的特性通过与空气、水汽等介质接触而不间断地产生负离子的环保功能材料。当空气中的水分子、其他分子或皮肤表层的水分进入负离子素电场空间内时(一般半径10~15μm球形),立即被永久电极电离,产生OH-和H+。由于H+移动速度很快(H+的移动速度是OH-的1.8倍),迅速移向永久电极的负极,吸收一个电子变为H2逸散到空气中;而OH-则与另外水分子形成H3O2-负离子。这种变化只要空气湿度不为零就会不间断地进行,而不会产生有毒物质引起其他副作用。 l 负离子纺织品常用添加剂 1) 能够释放微弱放射线的稀土类矿石 这些矿石含天然钍、铀,释放的微弱放射线能够将空气中的粒子离子化,产生负电子。但考虑到安全性,研究者更看好其他更优良的替代品。 2) 自身具有电磁场的天然晶体矿石 这类矿石包括奇冰石、电气石、蛋白石和奇才石等。这些矿石具有热电性和压电性,在有温度和压力变化的情况下(即使是微小的变化)也能引起负离子晶体之间的电势差,这种静电高达100万电子伏,从而使空气发生电离,被击中的电子附着于附近的水和氧分子上并使它转化为空气负离子,即负离子。由于这些矿石使用过程中安全环保,因此受到广大研究者的青睐。 3) 古代海底矿物层中的一些物质 这些物质中有珊瑚化石、海底沉积物、海藻炭、水炭等,均为无机系多孔物质,都具有永久的自发电极,在受到外界微小变化时,能使周围空气电离,是一种天然的负离子发生器。 4) 光触媒材料 光触媒就是光催化剂,是一种能加快其他反应物之间的反应速率,而本身在反应前后不发生变化的物质,其主要成分是二氧化钛。二氧化钛是光敏半导体材料,在吸收 太阳光或照明光源中的紫外线后,在紫外线能量的激发下产生带负电的电子和带正电的空穴。空穴与水、电子与氧发生反应,分别产生强氧化性的氢氧自由基和负氧离子,把空气中游离的有害物质及微生物分解成无害的二氧化碳和水,从而达到净化空气、杀菌除臭的目的。 l 负离子纺织品的测试方法及评定 目前，针对负离子纺织品的效能检测的国家标准是：GB/T 30128-2013 纺织品 负离子发生量的检测和评价标准，这是最新颁布的标准，标准里面针对测量设备、测试仓、试验步骤、试验结果计算与表示以及如何评价做了详细的说明。 1) 测量设备要求 空气负离子测量仪应该满足以下要求： - 测量仪需采用电容式吸入法收集空气离子，能收集离子迁移率大于0.15cm2/V.S的离子 - 能测量负离子，分辨率不大于10个/cm3 - 工作温度和相对湿度的范围能满足试验条件的要求 - 能记录负离子发生量随时间变化的曲线 - 测试设备需获得相关权威检测部门的计量认证 2) 测试仓规范 测试仓主要包括三部分：有机玻璃测试仓、摩擦仪及衬垫。 测试仓应满足以下要求： - 采用有机玻璃等绝缘材料制成，并带有换气系统 - 内部尺寸为（300±2）mm X（560±2）mm X（210±2）mm 摩擦仪由上摩擦盘、下摩擦盘、减速电机和夹持装置组成，具体要求如下： - 上摩擦盘和下摩擦盘均采用不锈钢材料制成 - 上、下摩擦盘回转中心轴偏置（50±0.5）mm - 上摩擦盘为静摩擦盘，有效摩擦直径为（100±0.5）mm，厚度不小于2mm,能施以向下压力为（7.5±0.2）N - 下摩擦盘为动摩擦盘，直径为（200±0.5）mm，厚度不小于2mm，能绕减速电机轴转运，转速为（93±3）r/min - 夹持装置，能将试样夹紧并固定在上摩擦盘和下摩擦盘表面 衬垫： 聚氨酯泡沫塑料衬垫两块，直径分别（98±1）mm和（198±1）mm，作为安装在试样与摩擦盘之间的衬垫，其主要性能要求如下： - 厚度为（3±1）mm - 密度为（30±3）kg/m3 - 压痕硬度为（5.8±0.8）kPa
负离子纺织品专用测试设备：日本COM-3200PRO II空气负离子检测仪
测试仓整体图
测试仓内摩擦盘特写 3) 试验步骤 (一) 首先要安装试样，将待测试试样和对应的衬垫安装在摩擦盘上 (二) 将空气负离子检测仪放置在测试仓内，其吸气口距离摩擦盘50mm外 (三) 启动空气负离子检测仪，关闭测试仓，测量未摩擦前测试仓内空气负离子浓度，测量时间不少于1分钟，待数据稳定后，对空气负离子检测仪进行清零操作。 注：当负离子测试仪显示测量数据在0~100个/cm3范围内变化时间，取可认为达到稳定状态了。 (四) 启动摩擦装置摩擦试样，同时开始测量试样摩擦时间的负离子发生量，测量时间不少于3分钟，记录试样的负离子发生量随时间变化曲线。 注意：多组试样测试时，需在上一试样测试完毕后，关闭空气负离子测试仪和摩擦装置，启动换气装置不少于5分钟，然后再按上面步骤测试新试样 4) 试验结果计算与表示 调取上面保存的负离子发生量—时间关系曲线图，从30S以后选择并读取异常峰值以外的5个最大有效峰值，单位为：个/cm3，结果保护至整数位。 注：异常峰值一般大于最大有效峰值的10倍左右
图中标识说明： A1、A2、A3、A4、A5：负离子发生量-时间关系曲线上的前5个最大有效峰值 B：负离子发生量-时间关系曲线上的异常峰值 对以上5个最大有效值进行平均计算，即可做为每组试样的负离子发生量，单位为：个/cm3，结果保留至整数位。 按以上方法计算三组样品试样的负离子发生量的平均值，结果保留至整数位。 5) 试验结果计算与表示 如果需要，对样品的负离子发生量进行评价，具体见下表：
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