1 遠(yuǎn)紅外線輻射的保暖保健機(jī)理

　　紅外線是位于可見光和微波之間的一種電磁波，其波長范圍為0.76 ～ 1 000 μm，習(xí)慣上把它分為近紅外線、中紅外線和遠(yuǎn)紅外線3 個波段。通常把波長在 4 ～ 1 000μm波長范圍的紅外線定義為遠(yuǎn)紅外線，約占紅外線總量的20%。自然界中的宇宙星體、地球上的海洋、森林、巖石、土壤、建筑及萬物都是紅外線的輻射源。

　　人體既是遠(yuǎn)紅外線的輻射源，又能吸收遠(yuǎn)紅外線輻射。人體組織中的O―H 和C―H 鍵伸展，C―C 、C=C、C―O 、C=O鍵及C―H 、O―H 鍵彎曲振動對應(yīng)的諧振波長大部分在 3 ～ 6 μm 波段，人體表面的熱輻射波長在2.5 ～ 15μm范圍，峰值約在9.3 μm處，其中 8 ～ 14 μm波段的輻射占人體總輻射量的46%。根據(jù)基爾霍夫定律，人體既然可以發(fā)射出2.5～ 15μm的遠(yuǎn)紅外線，必定也可吸收該波長的遠(yuǎn)紅外線，而使自身溫度提高。由于在纖維紡絲或織物后整理過程中添加了陶瓷粉體，遠(yuǎn)紅外保健紡織品在吸收了外界能量之后，可輻射出3 ～ 25μm的遠(yuǎn)紅外線。該波長的紅外線與人體的紅外線輻射波長相匹配，容易被皮膚所吸收而引起皮下組織升溫，改善和促進(jìn)人體的微循環(huán)與新陳代謝。

　　2 遠(yuǎn)紅外輻射功能助劑

　　在遠(yuǎn)紅外紡織品中添加的陶瓷粉體從化學(xué)結(jié)構(gòu)上來看，主要是元素周期表中第Ⅲ至第Ⅴ周期元素的金屬氧化物和碳化物，其中以Al2O3、MgO、TiO2、SiO2、Cr2O3、ZrO2、SiC、ZrC等較為常用。為了提獲得較高的遠(yuǎn)紅外線輻射率，往往將幾種金屬氧化物混合使用，如：Al2O3-CaO，TiO2-SiO2Cr2O3，F(xiàn)e2O3-MnO2-SiO2-ZrO2等等。

　　除陶瓷外，一些天然礦石如電氣石、瑩青石、莫來石等也是優(yōu)良的遠(yuǎn)紅外輻射劑。有文獻(xiàn)證實，由于電氣石駐極合成纖維具有發(fā)射遠(yuǎn)紅外線與釋放負(fù)氧離子兩種功能的協(xié)同作用，比單一功能更能激發(fā)人體細(xì)胞的活性，促進(jìn)人體血液循環(huán)及新陳代謝，且對人體無毒、無刺激性，具有良好的生物安全性。生物碳也可以作為遠(yuǎn)紅外紡織品中添加劑，例如由海帶等海洋植物炭化而制成的海藻炭能高效發(fā)射適用于人體保健的8 ～ 12μm的遠(yuǎn)紅外線，常溫輻射率可達(dá)94%。需要注意的是，某些金屬氧化物以及天然礦石具有放射性與對人體的刺激過敏，而不適用作為遠(yuǎn)紅外紡織品中的添加劑，因此對于遠(yuǎn)紅外輻射劑的生物安全性也應(yīng)該受到足夠的重視，并展開相應(yīng)的研究。

　　3 遠(yuǎn)紅外纖維的制造技術(shù)

　　遠(yuǎn)紅外纖維可以通過成纖高聚物與遠(yuǎn)紅外輻射劑的共混技術(shù)和復(fù)合紡絲技術(shù)制備。復(fù)合紡絲法可以制成皮芯結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)紅外纖維，皮芯層分別是含有遠(yuǎn)紅外外輻射劑的聚合物和普通均聚物。復(fù)合紡絲雖然技術(shù)上可行，但紡絲設(shè)備復(fù)雜，開發(fā)成本較高。共混技術(shù)是目前生產(chǎn)遠(yuǎn)紅外纖維的主要方法，該方法的優(yōu)點是能夠使遠(yuǎn)紅外輻射劑在纖維截面上呈均勻分布，纖維遠(yuǎn)紅外輻射性能穩(wěn)定、持久。應(yīng)用共混技術(shù)制備遠(yuǎn)紅外纖維主要有以下幾種途徑：

　?。?）在成纖高聚物聚合時添加遠(yuǎn)紅外輻射劑，通過優(yōu)化聚合工藝條件，合成遠(yuǎn)紅外改性樹脂直接紡絲或造粒后進(jìn)行切片紡絲；（2）預(yù)先制備高含量的遠(yuǎn)紅外輻射劑母粒，而后與成纖高聚物進(jìn)行熔體共混紡絲；

　?。?）在紡絲加工過程中用注射器將遠(yuǎn)紅外輻射劑添加在紡絲熔體中，進(jìn)行熔體共混紡絲；

　?。?）將遠(yuǎn)紅外線輻射劑均勻分散于紡絲原液中，充分混合后進(jìn)行溶液紡絲。