第六章 功能纺织品与人体健康

第六章功能纺织品与人体健康重点：了解防护、保健等功能整理的类型，这些整理及整理剂对人体健康的影响。

功能纺织品是指除一般纺织品所具有的物理机械性能以外，还具有某种特殊功能的新型纺织品。如卫生保健纺织品、防护功能纺织品、舒适功能纺织品、医疗和环保功能纺织品等。§1、防护性功能纺织品一、阻燃纤维及纺织品：由阻燃纤维制成的纺织品或纺织品经过阻燃整理后，不同程度地降低了可燃性，在燃烧过程中能显著延缓其燃烧速率，并在离开火源后能迅速自熄，且较少释放有毒烟雾，从而具有不易燃烧性能的纺织品。纺织品阻燃有纤维阻燃和织物阻燃（即织物后整理）。经过阻燃处理的纺织品会不同程度地降低燃烧速度或离开火源后能够迅速停止燃烧，因此阻燃是一个相对的概念。阻燃剂的种类繁多，但在实际应用中，主要是以磷和溴为阻燃元素的化合物。目前市场上流通的阻燃剂都具有较大的毒性或致癌性。二、消臭纺织品消臭与抗菌的概念不同，抗菌是通过抑制织物上细菌的增殖或杀死细菌而达到抗菌和防臭的目的；而消臭是指消除环境中已经生成的臭气。臭味的来源：细菌在100%的相对湿度环境下成长较快，这种条件易于在棉上获得。因为纤维素纤维是亲水和多孔的，这些孔隙内是细菌容易繁殖的地方。细菌在短时间内容易散发臭味，附着在织物上的污物、灰尘、汗渍和一些整理剂都能起到细菌营养源的作用，在代谢这些养分的过程中，生成的废物可能会有挥发性臭味的分子。斯帝文斯和麦恩在最近的研究中考虑了在一般消费品中使用阻燃剂的风险效益，他们的结论是，挽救生命所得到的效益大于风险。然而，就是否有可能采用欧盟内衣阻燃法规和美国家具织物阻燃法规而言，欧盟和美国在阻燃剂的全面可接受性上仍有很大的争议。消臭方法感觉消臭：使人从嗅觉上感到气味消失，其消臭机理包括掩盖作用和中和作用。物理消臭：以不改变恶臭分子的化学结构为特点，比如封闭恶臭源和通风疏散等简单措施，但更主要的物理消臭方法是利用消臭剂对恶臭分子进行吸附和吸收。化学消臭：使恶臭分子和消臭剂发生化学反应，生成没有臭味的物质。生物消臭：通过微生物的生物功能来消除恶臭是一种古老而新颖的方法。消臭纺织品的生产可利用制备消臭纤维或对织物进行消臭整理。织物通过后处理加工赋予其消臭性能的具体方法有喷雾法、浸渍法、浸轧法、涂层法、层压法和印花法等。三、抗静电、导电纤维及纺织品

材料带电及由此而引起的行为称作静电现象。构成纺织材料的原子不同，原子核对价层电子的吸引力就不同。电负性大的材料会吸引电负性小的材料上的价层电子向本身转移或移动，从而导致不同材料带有正、负电荷。使材料产生电荷的过程叫起电现象。

纤维及其制品在生产加工和使用过程中，由于受摩擦、牵伸、压缩、剥离及电场感应和热风干燥等因素的作用而产生静电。纤维材料的静电性能既取决于材料的分子组成和原子结构，又与材料制品在使用中所处的环境条件及摩擦状态密切相关。环境的相对湿度对静电性能影响较大。环境相对湿度较高时，纤维的吸湿率高，使得本身比电阻下降，导电性提高，静电衰减加快。

静电的危害影响服装的穿着性能：不同质料的服装产生静电会使衣服相互纠缠，穿着不便；衣料与皮肤电荷不同时，会相互吸附出现“裙抱腿”现象，使人步行困难；特易吸附空气中带异性电荷的尘埃微粒，易使衣服沾污；贴身穿着化纤内衣，皮肤会产生刺痒感，穿着舒适性下降；由于摩擦起电，在触摸金属等可导电物或与人握手时会放电，产生电击感而令人不适。引发意外事故：穿着化纤衣服，集聚的静电荷会击穿空气小间隙而产生火花，火花的能量足以使周围的易燃易爆气体着火甚至爆炸。因穿化纤衣服引爆汽油桶、医院的乙醚麻醉室、工厂的粉尘，静电使降落伞打不开导致人员伤亡等事故均有发生。影响人体健康：静电对人体的作用机制尚不明确。有的人认为静电会使血压升高；有的人认为静电会使血液中的钙流失；还有的人认为静电会导致皮肤过敏等。但有一点非常明确，人们在研究人造器官时，选用材料的静电问题可能给人体的影响已引起人们的普遍重视。影响纺纱织造产品质量：对精纺而言，静电会使成纱毛羽增多，须条缠绕罗拉、皮辊、断头、飞花增多，污染机器和环境。在织造工序，静电可能会使排列整齐的纱线发生紊乱，邻纱间发生缠绕而影响产品质量，档车工有时产生电击感。化学纤维还会出现相邻毛羽纠缠成球，影响织造质量。影响染整加工过程：在染整工序，静电效应较明显的是烘干与热定型工段。另外，静电放电产生的电磁辐射会对各种电子设备、信息系统造成电磁干扰。纺织材料抗静电原理抗静电就是指抗静电织物能够将电荷转移效应减到最小，防止静电的聚集，减少与制品的摩擦或接触，进而达到抗静电的目的。通常所采用的方法如下。提高亲水性：水是电的良导体，当纤维或织物上含有较多的水分时，电荷可以通过水分快速逸散掉，纤维的吸湿能力越强，越不易产生静电。所以把含亲水性基团的助剂加到织物上以增加纤维或织物的吸湿性可提高其抗静电性能。静电的消除

电荷中和法：将处于静电序列两端的两种材料混合应用，使不同极性电荷相互中和，这种中和不是消除电荷，只是抵消电荷，此法局限性较大。但也有应用。静电逸散法：像避雷针以接地方式导去雷击一样，将纺织品上的静电导走，这种方法称为静电逸散法。主要是将织物做成导电纤维，有均一型导电纤维，也有复合型导电纤维。纺织品防静电方法

实际生产所采用的抗静电方法最主要的方法是降低纤维电阻，提高纤维的导电性。纺织品的抗静电方法通常有：用抗静电整理剂整理织物；纤维的亲水接枝改性以及和亲水性纤维的混纺和交织；混纺或嵌织导电纤维。§2、保健功能纤维及纺织品一、医用功能纤维及纺织品

医用功能材料及纺织品是生命科学与材料科学交叉的学科，医用功能纤维及纺织品除了具有一定的机械强度、化学稳定性、柔软性、坚韧性、密度小易于加工成型等性能外，还必须具备生物相容性和生物降解性。

防静电净化连体服,该产品采用了复合纺丝技术，将导电的碳粉与熔融状的尼龙充分混合后，经特殊的喷丝孔与集体尼龙复合成纤，形成了双组份的导电纤维。其外层为具有极高导电性能的超薄批状导电聚合物，内部则完全是尼龙6聚合物。

二、磁性功能纤维及纺织品磁性纺织纤维是一种兼具纺织纤维特性和磁性的材料，它具有其他纺织纤维所没有的磁性，又具有一些以往其他磁性材料所没有的物理形态及性能，如柔软、富有弹性等，通过纺织加工可做成纱线、织物，或加工制成非织造布以及各种形状的磁性医疗保健用品。

磁场对人类的作用既有有利的一面，但当磁场超过某一临界值时，就必然会对人类的身体健康产生有害的影响。目前应用于临床的各种磁疗方法作用于人体的磁场强度均处于安全标准范围之内，然而对于有些器官（如眼球），当其处于强磁场中时可能引起变化因此对这些器官磁疗时应十分谨慎。

§3其他功能纤维及纺织品

一、拒水拒油纺织品织物的拒水性是指织物将水滴从其表面反拨落下的性能。拒水整理的目的是阻止水对织物的润湿，利用织物毛细管的附加压力，阻止液态水的透过，但仍然保持了织物透气透湿性能。滑雪防寒服装风衣

通过纳米改性复配技术处理后的织物面料，其表面形成牢固的微粒隔层，可有效地阻隔水和油渍物的污染渗透。在该类产品中同时采用抗静电功能后，织物不会吸附灰尘和细微杂物。

超细纤维在拒水拒油纺织品中的应用

超细纤维是当今纤维领域重点开发的新型纤维材料，也是未来的方向。超细纤维的直径一般为1～3μm，纤度＜0.1dtex（旦尼尔是表示化纤长丝粗细的一个单位,表示每9000米纱线的克重量），直径＜4μm的超细纤维又称为特细纤维。是普通纤维丝的1/20；头发丝的1/200。特点：直径很小,因此其弯曲刚度很小,纤维手感特别柔软；比表面积很大,因此超细纤维织物的覆盖性、蓬松性和保暖性有明显提高,比表面积大纤维与灰尘或油污接触的次数更多,而且油污从纤维表面间缝隙渗透的机会更多,因此具有极强的清洁功能。超高密度防水透气织物

超细纤维毛巾

镜布家具清洁布3、荷叶效应在拒水拒油纺织品中的应用

滴于荷叶表面的水不能渗透荷叶，而只能形成水珠顺荷叶表面滑落，这种效应称为荷叶效应。在所有的植物中，荷叶的拒水自洁作用最强。水滴落在荷叶上，会自动聚集成水珠，水珠的滚动把落在叶面上的尘土污泥粘吸滚出叶面，使叶面始终保持干净，这就是著名的“荷叶自洁效应”。二、防污、易去污纺织品

防污整理包括防油污（不易沾油污），沾污后易洗除（易去污），洗涤时不发生再污染（防再沾污）和防止产生静电，不易吸尘（抗静电）。油污是一个十分笼统的概念，可以认为它是油溶性污物、水溶性污物和其他污物的总称。但就其来源来说，不外乎人体的分泌物和外界侵入物两种。为使织物具有防污性能，一般有三种方法，即上浆法、薄膜法、纤维化学改性法。

具有高度拒水自洁的织物必须具备：纤维表面具有基本的拒水性能；织物具有粗糙的表面。制造方法：用纳米技术、等离子体处理技术和涂层浸轧技术达到荷叶效应。上浆法是在织物表面形成浆料的防护层。这种防护层在洗涤时全部或部分松开，促使吸附的污垢洗去，达到容易清洗的目的。这种防污作用不耐久，属暂时性防污整理。薄膜法是使用高分子化合物在纤维表面生产耐洗的、亲水性薄膜，促使纤维在洗涤时的润湿性，有助于清除附着的污垢。纤维化学改性法是将棉和合成纤维进行化学改性以改善防污性能。三、亲水性纤维及纺织品

为了改进合成纤维服用材料的舒适性和卫生性，人们将涤纶、腈纶、锦纶、丙纶等合成纤维通过化学或物理改性制成亲水性纤维。这种改性大都是在研究天然纤维优良的亲水性原理基础上实现的。合成纤维的亲水化不仅改善了服用织物的舒适性和卫生性，还提高了它的使用价值。亲水性纤维是一种高附加值的纤维，随着纤维亲水性的改进，纤维的其他性能如，抗静电性、防污性、染色性及保暖性等都随之发生了变化。四、智能纤维及纺织品智能材料就是指模仿生命系统，同时具有感知和驱动双重功能的材料，即不仅能够感知外界环境和内部状态所发生的变化，而且能够通过材料自身的或外界的某种反馈机制，实时地将材料的一种或多种性质改变，做成所期望的某种响应的材料。智能纤维是指能够感知环境的变化或刺激，并作出反应的纤维，是通过将智能材料处理到纤维上而得到的。形状记忆纤维及纺织品有形状记忆的功能，耐久压烫性和高的弹性受热后，有大致恢复原始形状、压烫折痕和不产生折皱的能力