白竹炭纤维的性能及应用
1. 前言
随着生活水平的提高，消费者对纺织品的欣赏水平和使用要求有了很大改变，考虑的因素已经从注重纺织品的寿命，如面料的耐磨、结实等性能指标，转向纺织品的观赏性、舒适性和功能性，如何开发功能型或综合功能型纺织原料纤维成为一种社会发展趋势和要求。
河北吉藁化纤有限责任公司于2009 年开发出了综合功能型白竹炭纤维，该纤维是将纳米复合竹炭粉添加在粘胶纤维胶液中，经纺丝而成。白竹炭纤维继承了粘胶纤维良好的吸放湿功能，同时具有良好的远红外发射功能、释放负离子功能，是一种具有复合功能的新型纤维。同时，该纤维采用的是复合纳米竹炭粉，制备出的纤维呈纯白色，白度大于76%，彻底改变了普通竹炭纤维的深灰色，可以经过染色成各种色调纺织品，广泛应用于纺织服装等领域。
2. 白竹炭纤维的制备方法
竹炭是以多年生竹材为原料，在400-1200℃条件下高温碳化，经研磨、筛选形成纳米竹炭粉。此时的竹炭粉为黑色，在纤维等材料中的应用受到一定限制，应用面较窄。为提高竹炭的应用领域，将纳米竹炭粉的表面覆一层白色的复合材料，形成白色复合竹炭粉。应用于粘胶纤维领域的白竹炭微粉要求粒径必须在5微米以下，并且粒径分布相对较小。随着复合纳米白竹炭粉粒径的下降，发射远红外线、释放负离子功能显著增强。功能型纤维的加工方法一般包括涂层法和共混法两种，涂层法是指将功能材料超微粉体、分散剂、粘合剂等配成分散液，在纤维生产的后处理过程中涂敷于纤维的表面制成功能型纤维。采用涂层法生产的功能性纤维虽然工艺路线短、操作简单、生产成本低，但所制纤维手感发硬、耐洗涤性差。共混法是指将功能型材料的超微粉体在粘胶纤维生产过程中混入，使功能性材料植入纤维内部而使纤维获得功能性。共混法生产的纤维外表上和普通纤维基本没有区别，经受多次使用洗涤后，仍具有较强的功能性，从根本上解决了涂层法功能纤维功能不持久的缺点。白竹炭纤维是采用共混法生产，利用平均粒径在0.3?3 微米的白竹炭粉，在粘胶纤维生产的过程中植入纤维的内部，使纤维在具有粘胶纤维特性的同时还具有较强的功能性。制备工艺流程为：粘胶+复合竹炭纤维→混合 →成熟→纺丝 → 后处理→干燥
3. 白竹炭纤维的性能
3.1 发射远红外线功能原理
红外线是波长范围为0.78μm～1 000μm 的电磁波，其中，波长为 2.5μm～1 000μm 的称为远红外线。远红外纤维可辐射的远红外线的波长范围一般为 2. 5μm～30μm而 4μm～30μm 的区间波段常常被称之为“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4μm～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，促进人体各部位获得更多氧和营养成分，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。
台湾工业研究院(ITRI)曾对竹炭颗粒远红外辐射进行研究，发现竹炭颗粒粒径越小，远红外辐射率越高，粒径为35～46um 的竹炭粉，远红外辐射率可高达0．85，而纳米级竹炭粉粒远红外辐射率可超过0．9，红外线使身体保温并促进微循环，对人体有保健作用。
经中国棉纺织产品检验监督中心检测，白竹炭纤维的远红外法向发射率在85％?87％，具有较好的发射远红外线功能，其制品对人体具有较好的保暖、保健作用。
3.2释放负离子功能原理
负离子是指空气中带负电的粉尘粒子以及大气电离产生的O-2、O-2（H2O）n和水化羟基离子（H3O2）等。被称为“空气维生素”，对生命活动有着十分重要的影响。空气中负离子浓度的高低，对人们的健康和生活环境有着重要的影响。

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