紡織品負(fù)離子發(fā)生量檢測(cè)方法分析

1 引言

研究表明空氣中的負(fù)離子對(duì)人體身心健康有益，當(dāng)空氣中負(fù)離子濃度達(dá)到一定值時(shí)，可對(duì)人體產(chǎn)生保健效果，如提高人體免疫力，促進(jìn)新陳代謝，有益于生長(zhǎng)發(fā)育及防御疾病等[1-2]。隨著人們生活水平的提高，功能性紡織品越來越受到青睞，負(fù)離子紡織品的開發(fā)和檢測(cè)更日漸受到重視。

負(fù)離子紡織品的開發(fā)方式主要有兩種[3]，一是生產(chǎn)負(fù)離子纖維，可將電氣石等其他含有微輻射的礦物質(zhì)添加到化纖紡絲過程中實(shí)現(xiàn)共混，或?qū)Ρ砻孢M(jìn)行涂覆改性、共聚等；二是使用后整理的方法，將電氣石等礦物質(zhì)添加到紡織品中或含硅溶液整理等，以達(dá)到功能效果[4]。檢測(cè)行業(yè)用紡織品所激發(fā)出的空氣中的負(fù)離子電荷含量作為負(fù)離子發(fā)生量的評(píng)價(jià)指標(biāo)[5]。

由于空氣中負(fù)離子檢測(cè)的不確定性，國(guó)內(nèi)外并未形成統(tǒng)一、規(guī)范的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，但日本和我國(guó)有過相關(guān)研究并制定了檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)[6-8]，這對(duì)未來的行業(yè)規(guī)范提供了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)貢獻(xiàn)。依據(jù)現(xiàn)有研究，紡織品負(fù)離子發(fā)生量檢測(cè)方法可大體分為封閉式和開放式，本文將采用兩種具有代表性的手搓式和平摩式來測(cè)試織物的負(fù)離子發(fā)生量，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)照分析。

2 現(xiàn)有紡織品負(fù)離子發(fā)生量檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)有紡織品負(fù)離子發(fā)生量檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)如表1所示，可以看出，各類測(cè)試方法均依靠空氣離子測(cè)量?jī)x測(cè)試空氣中激發(fā)出的負(fù)離子含量，其中手搓式、懸垂法、平摩式適用于紡織品，手搓式和平摩式均是對(duì)樣品施加摩擦力作用，但具體方式不同。

表1 負(fù)離子發(fā)生量檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)

開放式檢測(cè)方法以手搓式為代表，且有SN/T 2558.2—2011《進(jìn)出口功能性紡織品檢驗(yàn)方法 第2部分：負(fù)離子含量》[9]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為支撐，適用范圍廣；封閉式方法中，平摩式能相對(duì)模擬紡織品在實(shí)際使用過程中的受力情況，且國(guó)標(biāo)GB/T 30128—2013《紡織品負(fù)離子發(fā)生量的檢測(cè)和評(píng)價(jià)》[5]規(guī)定使用，普適性好。

本文將對(duì)系列樣品，采用手搓式和平摩式測(cè)試負(fù)離子發(fā)生量，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，討論測(cè)試方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

3 試驗(yàn)部分

3.1 儀器

采用空氣負(fù)氧離子測(cè)試儀COM-3200PROⅡ進(jìn)行測(cè)試，如圖1所示。由測(cè)試倉(cāng)、摩擦儀、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)組成，測(cè)試倉(cāng)箱體為帶有換氣系統(tǒng)的透明絕緣密閉箱，摩擦儀的上摩擦盤壓力為7.5N，摩擦速度為93 r/min。

圖1 空氣負(fù)氧離子測(cè)試儀COM-3200PROⅡ

本試驗(yàn)平摩式完全使用該儀器按照GB/T 30128—2013測(cè)試，手搓式也采用該儀器收集通過手搓激發(fā)出的負(fù)離子。試驗(yàn)環(huán)境選用標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境。

3.2 樣品

選用4組不同的負(fù)離子功能性織物作為測(cè)試樣，（1）負(fù)離子綠色針織物，（2）冰氧舒柔機(jī)織面料，（3）負(fù)離子深麻灰色內(nèi)衣針織物，（4）冰氧酷珠黑色針織物。試樣尺寸依據(jù)儀器規(guī)定執(zhí)行，分別為直徑105mm和210mm的圓形試樣，如圖2所示。

圖2 規(guī)定尺寸測(cè)試樣

3.3 操作步驟

平摩式完全按照GB/T 30128—2013執(zhí)行，將樣品放置在上下摩擦盤上，關(guān)閉測(cè)試倉(cāng)，儀器清零后，啟動(dòng)摩擦裝置進(jìn)行測(cè)試，儀器記錄負(fù)離子發(fā)生量數(shù)據(jù)及相應(yīng)曲線；手搓式同樣使用該儀器，但需打開測(cè)試倉(cāng)蓋，將樣品放置在測(cè)試端口上方2cm 處，以人工手搓代替機(jī)械平摩，以手搓結(jié)果與空氣中負(fù)離子數(shù)據(jù)的差值作為最終負(fù)離子發(fā)生量。手搓式示意如圖3所示。

圖3 手搓式展示

為方便比較結(jié)果，本試驗(yàn)每個(gè)樣品各取兩組測(cè)試樣分別做手搓與平摩測(cè)試。

4 結(jié)果與討論

4組樣品負(fù)離子發(fā)生量測(cè)試結(jié)果如表2所示。由表2可知，針對(duì)4組試樣，平摩式的測(cè)試結(jié)果均較低，但數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，CV值均小于5%；而手搓式的測(cè)試結(jié)果和CV值均較高，且遠(yuǎn)大于平摩式（試樣1，試樣2），但數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差，其中有3組試樣的CV值超過5%。

表2 4組樣品負(fù)離子發(fā)生量測(cè)試結(jié)果

對(duì)于試樣1和試樣2，手搓式的測(cè)試結(jié)果幾乎是平摩式的5倍多，而試樣3和試樣4兩種方法的結(jié)果差異小一些。本試驗(yàn)認(rèn)為兩種方法測(cè)得的結(jié)果無明顯線性關(guān)系，這與測(cè)試原理和負(fù)離子樣品處理方法有關(guān)?？偟膩碚f，兩種測(cè)試方法的評(píng)級(jí)差異大，難以用作比較評(píng)判。

手搓式測(cè)試步驟簡(jiǎn)單，對(duì)樣品的揉搓力度相對(duì)較大，負(fù)離子激發(fā)量可能會(huì)瞬時(shí)增加到最大值，但由于測(cè)試人員的手搓力度、方式、頻率、時(shí)間各有不同，因而數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性偏差。數(shù)據(jù)結(jié)果較難控制。并且，手搓式屬于開放式測(cè)試，現(xiàn)有環(huán)境和空氣中的溫濕度對(duì)測(cè)試結(jié)果可能會(huì)有影響，人工與環(huán)境誤差較大。

平摩式采用上、下摩擦盤達(dá)到對(duì)樣品的摩擦處理，但實(shí)際檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)該方法對(duì)樣品的摩擦力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠[10]，摩擦的角度單一，較難通過平摩達(dá)到激發(fā)空氣中氧負(fù)離子的效果。但由于儀器的摩擦壓力和摩擦速度固定，且測(cè)試箱體封閉，因而負(fù)離子數(shù)據(jù)較穩(wěn)定，能反映該情況下的負(fù)離子發(fā)生特性。

5 總結(jié)

本文選用了手搓式和平摩式測(cè)試紡織品的負(fù)離子發(fā)生量。試驗(yàn)結(jié)果表明，平摩式的測(cè)試結(jié)果普遍低于手搓式，但數(shù)據(jù)穩(wěn)定，CV值較低；手搓式測(cè)得結(jié)果較高，但數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差，CV值偏高，兩種方法無明顯線性關(guān)系。

經(jīng)分析認(rèn)為，手搓式屬于開放式測(cè)試，過程雖簡(jiǎn)單但數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差，其受限于手搓力度、方式、頻率、時(shí)間長(zhǎng)短以及其試驗(yàn)環(huán)境等，人工和環(huán)境誤差大；平摩式的摩擦力度不足，摩擦角度單一，難以達(dá)到激發(fā)負(fù)離子的效果，但是環(huán)境封閉，結(jié)果穩(wěn)定好，試驗(yàn)誤差小，數(shù)據(jù)更具有說服力。

兩種方法測(cè)試原理不同，測(cè)試結(jié)果可比性不大，容易助長(zhǎng)商家炒作之風(fēng)，不利于消費(fèi)者準(zhǔn)確判斷，可能導(dǎo)致產(chǎn)生相關(guān)貿(mào)易糾紛，在一定程度上阻礙了負(fù)離子紡織品的開發(fā)與行業(yè)的健康發(fā)展。建議后續(xù)研究時(shí)，能更好地改進(jìn)平摩式的摩擦方式，盡可能模擬紡織品在實(shí)際使用過程中的受力情況，以儀器自動(dòng)化代替手工摩擦，減少環(huán)境和人工等帶來的誤差，更好地表現(xiàn)功能紡織品的負(fù)離子發(fā)生性能，以建立統(tǒng)一的測(cè)試、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，規(guī)范市場(chǎng)發(fā)展。