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      含鍺面料的負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及抗菌性能測(cè)試

      2017-10-15 03:35:44俞春華喬鵬娟董文洪袁利華宋偉華
      絲綢 2017年12期
      關(guān)鍵詞:負(fù)離子面料

      俞春華 喬鵬娟 董文洪 袁利華 宋偉華

      摘要: 測(cè)試了不同鍺元素含量面料的釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及抗菌性能,研究了不同鍺元素含量面料與其功能性性能關(guān)系。結(jié)果表明,含鍺面料具有釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及抗菌性能,性能指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。負(fù)離子性能上,隨著鍺元素含量的增加,含鍺面料的負(fù)離子發(fā)生量依舊維持在中等水平;遠(yuǎn)紅外性能上,隨著鍺元素含量的增加,含鍺面料的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率略有增加,增幅不顯著,溫升基本維持在1.5℃;抗菌性能上,即使鍺元素含量低至0.53mg/kg時(shí),其大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率基本在99%及以上,白色念珠菌的抑菌率隨著鍺元素含量的增加從85%增至96%。

      關(guān)鍵詞: 鍺;面料;負(fù)離子;遠(yuǎn)紅外;抗菌性

      中圖分類號(hào): TS195.58

      文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

      文章編號(hào): 1001-7003(2017)12-0017-04

      Abstract: Negative ions, far-infrared and antibacterial properties of germanium fabric were tested and the relationship between the content of germanium and its functional properties was studied. The result shows the germanium-containing fabric has the characteristics of releasing negative ion, far-infrared and antibacterial property and the property indexes meet the requirements of national standards. About the negative ion property, the negative ion content of germanium-containing fabric is maintained at the medium level with the increase of Ge content. For the far infrared property, the infrared emission emissivity of the germanium-containing fabric can be improved slightly with the increase of Ge content, and the temperature rise is maintained at 1.5℃ . with regard to the antibacterial property, the inhibitory rates of Escherichia coli and Staphylococcus aureus are 99% and above even when the Ge content is as low as 0.53 mg/kg and the inhibitory rate of Candida albicans increases from 85% to 96% with the increase of Ge content.

      Key words: Germanium; fabric; negative ions; far-infrared; antibacterial property

      鍺,符號(hào)Ge,位于元素周期表第32位,是碳族元素中的一員,被廣泛用于電子、航空、醫(yī)療等行業(yè)[1]。已有研究證明,鍺元素具有抗病毒、抗氧化,產(chǎn)生負(fù)離子,促進(jìn)血液循環(huán),改善身體體質(zhì)等功效[2-3]。為了開發(fā)滿足市場(chǎng)需求的新產(chǎn)品,眾多廠家對(duì)鍺元素產(chǎn)品進(jìn)行了研發(fā)。如日本清川株式會(huì)社在制絲階段把0.4μm的天然鍺礦石研磨成納米級(jí)粉體后,結(jié)合無(wú)機(jī)載體制作成母粒得到鍺纖維長(zhǎng)絲[4];國(guó)內(nèi)也有研究人員采用有機(jī)鍺整理的方法使織物富有保健性[5]。在市場(chǎng)上鍺纖維產(chǎn)品眾多,大多為文胸、內(nèi)衣褲、護(hù)膝、腰帶等產(chǎn)品,產(chǎn)品宣傳上大多為鍺纖維面料可以促進(jìn)血液循環(huán)、改善新陳代謝、釋放負(fù)離子、抗菌抑菌,以及遠(yuǎn)紅外等功能。

      有機(jī)鍺由于它的藥理作用、醫(yī)療效應(yīng),具有一定的保健效用,但是天然鍺礦石經(jīng)研磨成納米級(jí)粉體后再加入熔融紡絲成纖維后,或者是面料經(jīng)過(guò)有機(jī)鍺整理后,是否還存在廠家宣傳的釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外、抗菌性能等功效還有待測(cè)試;其鍺元素的含量對(duì)釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外、抗菌等功效是否有影響,目前還沒有相關(guān)的研究和報(bào)道。本文研究了含鍺面料的釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外性能及抗菌性能,并探討了面料中鍺元素的含量與釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外、抗菌性能之間的關(guān)系,為消費(fèi)者及功能性面料廠家提供參考。

      1 實(shí) 驗(yàn)

      1.1 材料與儀器

      材料:五塊不同鍺元素含量面料(自制),純棉針織物,平方米質(zhì)量106g/m2。

      儀器:M90電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(德國(guó)Bruker Daltonics公司),CEM MARS微波消解儀(美國(guó)CEM公司),分析天平(瑞士METTLER TOLEDO公司)。

      1.2 方 法

      1.2.1 面料中鍺元素含量的測(cè)定

      從面料中剪取不大于5mm×5mm的試樣0.5g(精確至0.001g),混勻后裝入潔凈的容器內(nèi),密封置于微波消解內(nèi)罐中進(jìn)行消解。消解完畢,取出消解罐在通風(fēng)柜里瀉壓,將消解罐置于140℃電熱消解器中趕酸30min,隨將溶液轉(zhuǎn)移至50.0mL容量瓶中,用水沖洗罐壁3次以上,合并洗液并定容至刻度,混勻。將得到的樣液與配置的校正液進(jìn)行ICP-MS分析,測(cè)試不同面料的鍺元素含量。

      1.2.2 含鍺面料釋放負(fù)離子性能的測(cè)試

      按照GB/T30128—2013《紡織品 負(fù)離子發(fā)生量的檢測(cè)和評(píng)價(jià)》測(cè)試含鍺面料的釋放負(fù)離子性能。

      1.2.3 含鍺面料遠(yuǎn)紅外性能的測(cè)試

      按照GB/T30127—2013《紡織品 遠(yuǎn)紅外性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)》測(cè)試含鍺面料的遠(yuǎn)紅外性能。

      1.2.4 含鍺面料抗菌性能的測(cè)試

      按照GB/T20944.3—2008《紡織品 抗菌性能的評(píng)價(jià) 第3部分:振蕩法》測(cè)試含鍺面料的抗菌性能,選擇金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌分別作為革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌和真菌的代表。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 含鍺面料釋放負(fù)離子性能及鍺元素含量與釋放負(fù)離子性能關(guān)系

      負(fù)離子是大氣中的分子或原子捕獲電子后形成的帶負(fù)電荷的離子,如OH—(H2O)n和O2—(H2O)n等,已有大量研究表明負(fù)離子對(duì)人體產(chǎn)生有益的作用[6-7]。負(fù)離子發(fā)生量的評(píng)價(jià)為當(dāng)負(fù)離子發(fā)生量大于等于1000個(gè)/cm3時(shí),負(fù)離子發(fā)生量較高;當(dāng)負(fù)離子發(fā)生量為550~1000個(gè)/cm3時(shí),負(fù)離子發(fā)生量中等;當(dāng)負(fù)離子發(fā)生量小于550個(gè)/cm3時(shí),負(fù)離子發(fā)生量較低。不同鍺元素含量面料的負(fù)離子性能檢測(cè)結(jié)果見表1,由檢測(cè)結(jié)果可知,鍺元素含量為0.53mg/kg時(shí),面料的負(fù)離子發(fā)生量為616個(gè)/cm3,負(fù)離子發(fā)生量中等,隨著鍺元素含量從0.53mg/kg增加到62.5mg/kg時(shí),面料的負(fù)離子發(fā)生量并沒有顯著增加,負(fù)離子發(fā)生量依然在中等水平。

      2.2 含鍺面料遠(yuǎn)紅外性能及鍺元素含量與遠(yuǎn)紅外性能關(guān)系

      遠(yuǎn)紅外紡織品是指其可在很寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)吸收環(huán)境或人體發(fā)射出的電磁波,并輻射出波長(zhǎng)范圍在2.5~30μm的遠(yuǎn)紅外線[8]。根據(jù)醫(yī)學(xué)界鑒定當(dāng)人體表面受到這種遠(yuǎn)紅外線輻射時(shí),會(huì)引起人體表面細(xì)胞中水分子的共振,產(chǎn)生熱效應(yīng),促進(jìn)人體皮下組織血液的微循環(huán),達(dá)到保暖和促進(jìn)新陳代謝的功效[9-10]。紡織品遠(yuǎn)紅外性能的評(píng)價(jià)是試樣的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率不低于0.88,且遠(yuǎn)紅外輻射溫升不低于1.4℃時(shí),則該樣品具有遠(yuǎn)紅外性能。不同鍺元素含量面料的遠(yuǎn)紅外性能檢測(cè)結(jié)果見表2,由檢測(cè)結(jié)果可知,含鍺面料的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率大于等于0.88,遠(yuǎn)紅外輻射溫升值為1.5℃,符合國(guó)家遠(yuǎn)紅外紡織產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要求,樣品具有遠(yuǎn)紅外性能。但隨著鍺元素含量的增加,面料的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率略有增加,增幅不顯著,溫升基本維持在1.5℃。

      2.3 含鍺面料抗菌性能及鍺元素含量與抗菌性能關(guān)系

      紡織品抗菌性能的測(cè)試分為定性測(cè)試和定量測(cè)試兩大類,定性測(cè)試法主要有暈圈法、抑菌環(huán)法和平行劃線法;定量測(cè)試分為吸收法與振蕩法兩種,定量測(cè)試中抑菌率是對(duì)樣品抗菌效果最為直接的表達(dá)[11-12]。GB/T20944.3—2008《紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià) 第3部分:振蕩法》對(duì)紡織品抗菌性能評(píng)價(jià)是試樣對(duì)金黃色葡萄球菌及大腸桿菌的抑菌率≥70%或?qū)Π咨钪榫囊志省?0%,則該樣品具有抗菌效果。不同鍺元素含量的面料抗菌性能檢測(cè)結(jié)果見表3,由檢測(cè)結(jié)果可知,即使鍺元素含量低至0.53mg/kg時(shí),其面料也具有抗菌性能,其中大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)中70%的要求,基本在99%及以上;而白色念珠菌的抑菌率隨著鍺元素含量從0.53mg/kg增加到62.5mg/kg時(shí),其抑菌率從85%增至96%,大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中60%的要求。

      3 結(jié) 論

      1)測(cè)試了不同鍺元素含量面料的釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及抗菌性能,結(jié)果表明含鍺面料具有釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及抗菌性能,性能指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

      2)研究了不同鍺元素含量面料與其功能性性能關(guān)系,結(jié)果表明含鍺面料負(fù)離子發(fā)生量中等,隨著鍺元素含量的增加,紡織品的負(fù)離子發(fā)生量并沒有顯著增加,負(fù)離子發(fā)生量維持在中等水平;遠(yuǎn)紅外性能上隨著鍺元素含量的增加,含鍺面料的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率略有增加,增幅不顯著,溫升基本維持在1.5℃;抗菌性能上即使鍺元素含量低至0.53mg/kg時(shí),其大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率也遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)中70%的要求,基本在99%及以上,白色念珠菌的抑菌率也大于標(biāo)準(zhǔn)中60%的要求,隨著鍺元素含量的增加抑菌率從85%增至96%。

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