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摘 要： 絲綢
《維生素E纖維交織物的負離子與保濕功能研究》論文發表期刊：《絲綢》；發表周期：2021年04期
《維生素E纖維交織物的負離子與保濕功能研究》論文作者信息：王穎( 1995—) ，女，碩士研究生，研究方向為功能性紡織品、紡織產品設計。通信作者: 張紅霞，教授級高工。
摘要：為探究不同功能纖維含量、不同紗線種類及不同織物組織對紡織品功能性的影響，文章以桑蠶絲作為經紗原料，維生素E紗線、精梳棉/維生素E纖維/莫代爾(40/40/20)混紡紗線分別和黏膠纖維作為緯紗，試制9種組生素E紗線和黏膠紗線不同投緯比例，5種精梳棉/維生素E纖維/莫代爾(40/40/20)混紡紗線和黏膠纖維不同投緯比例，5種維生素E紗線和黏膠投緯比例為1：1的不同組織的面料，進而測試這3種系列面料的負離子和保濕復合功能。結果表明：織物的負離子發生量及保濕功能隨著維生素E纖維的含量增加而增強;紗線種類及織物組織均會對織物的負離子功能和保濕功能產生影響。
關鍵詞：負離子：保濕功能;維生素E纖維;復合功能：功能性紡織品
Abstract: To explore the impacts of different functional fiber contents, different yarn types and different fabric weaves on the functionality of textiles, this paper takes mulberry silk as the warp yarn and takes vitamin E varn, combed cotton/vitamin E fiber/Modal (40 /40 /20) blended vam and viscose fiber as weft varns, to prepare 9 types of vitamin E varn and viscose varm with different weft ratios, 5 types of combed cotton/vitamin E fiber/Modal (40 /40/20) blended varns and viscose fiber with different weft ratios, 5 types of vitamin E varn and viscose fabrics with a weft ratio of 1: 1 and different weaves, and then tests the anions and moisturizing compound function of three series of fabrics. The results show that the anion production and moisturizing properties of fabric grow with the increase of vitamin E fiber content. Both vam tvpe and fabric weave will affect the anion production and moisturizing properties of fabriss.
Key words: anion; moisturizing function; vitamin E fiber; composite function; functional textile
負離子即分子或原子發生電離，脫離出來的外層電子再與中性的分子或原子結合，使其帶有負電荷[。經過臨床實踐驗證，負離子會對人類健康及生態產生重大影響，它能提高人體免疫力、改善神經系統、改善空氣質量、預防呼吸系統疾病[2]。因此，負離子也常被人們稱為“空氣維生素”或是“長壽素”。市面上的紡織品普遍不具備解決肌膚干燥的能力，植入維生素E微膠囊的保濕功能織物可以全方位地為肌膚提供保濕護理，有效地改善織物的舒適性。目前，市場上也存在一些負離子紡織品或者保濕功能紡織品，但是單一功能的紡織品逐漸失去優勢，復合功能的紡織品愈發受到消費者和市場的青睞。維生素E纖維的負離子功能、保濕功能和桑蠶絲優良的服用性能有效地結合，兼顧織物的多重功能性與舒適服用性，負離子和保濕復合功能交織物的開發具有良好的經濟價值與廣闊的市場前景。
本文選用同時具備負離子功能和保濕功能的維生素E纖維作為主要原料試制19種復合功能交織物，旨在探究不同功能性纖維含量、不同紗線種類、不同組織對紡織品負離子發生量和保濕功能性的影響，開發功能優良的服用面料，滿足消費者的健康型消費需求。
1維生素E纖維的概況
本文選用的維生素E纖維是運用電氣石等無機礦物經處理制備納米級負離子功能粉體，再將其與高聚物混合，熔融制得負離子母粒，紡絲制備具有良好負離子發生能力的纖維[a此外，本文還采用了臺灣華燃生技有限公司和日本大和紡織株式會社合作開發有機體植入技術，將油菜花籽油和棕櫚油天然植物油通過微膠囊化技術植入。其中，油菜花籽油和棕櫚油中富含的維生素E具有良好的保濕功能[4。將維生素E微膠囊[與溶解膠共混，經脫泡、熟成后，采用濕法紡絲得到功能性黏膠纖維。維生素E對堿不穩定，在鐵鹽、鉛鹽或油脂酸敗的條件下會加速氧化�；谏鲜鲈颍疚牟捎玫奈⒛z囊技術將維生素E通過高分子化合物包覆起來，通過外部刺激或者緩釋作用使維生素E的保濕功能得以實現，微膠囊的囊壁提高了維生素E的穩定性及持久性，從而使得維生素E功能纖維的研發切實可行。
纖維的形態結構、長度及線密度都將直接影響紗線各方面的性能，并且會對織物的外觀風格和服用性能造成影響"。維生素E纖維是由臺灣華燃生技有限公司研發的一種功能性黏膠纖維，其長度為38mm，線密度為1.56 dtex.
2復合功能織物試制設計
本文采用桑蠶絲作為經紗原料，維生素E紗線、精梳棉/
維生素E纖維/莫代爾(40/40/20)混紡紗線分別和黏膠纖維作為緯紗，探究不同功能性纖維含量、不同緯紗種類、不同組織對織物負離子和保濕復合功能的影響探究。在A系列織物中，維生素紗線和黏膠紗線的投緯比例為0：1.1：4、1：3.1：21：1.2：13：14：1.1：0：在B系列中，精梳棉/維生素E纖維/莫代爾(40/40/20)混紡紗線和黏膠紗線的投緯比例為1：12：1.3：14：1、1：0;在C系列中，維生素E紗線和黏膠的投緯比例為1：1，織物組織分別為一上二下右斜紋、四枚破斜紋、蜂巢組織、五枚緞紋、八枚緞紋。試樣規格參數見表1、表2、表3。
3 試樣的功能性測試與分析
3. 1 試樣的負離子功能測試與分析
參照 GB/T 30128—2013《紡織品 負離子發生量的監測與評價》，采用 KEC-900 + 空氣離子測試器( 深圳市萬儀科技有限公司) 對 A、B、C 三個系列織物的負離子發生量進行測試。本文采用空氣離子測試儀與人工手搓的方式在密閉空間內測試各織物釋放的負離子數量，探究緯紗中維生素 E 纖維的含量、紗線種類、織物組織對紡織品負離子釋放量的影響。
將 KEC-900 + 空氣離子測試器置于密閉箱子中，打開電源，調整零點，將測定范圍調至“H”后，打開風扇驅動開關，在距離空氣吸入口 5 cm 處以 200 次/min 的頻率手搓 10 cm × 10 cm的試樣，測試時間為 1 min，每種試樣測試 5 次，每次測試前密封箱進行換氣處理，記錄測試中的 5 個峰值并計算平均值作為每次的結果。測試結果見表 4。
由表 4 可知，負離子的發生量與維生素 E 纖維含量、緯紗種類及織物組織有關。按照 GB/T 30128—2013《紡織品 負離子發生量的監測與評價》的規定，對織物負離子的發生量根據表 5 進行評價。
在 A 系列織物中，當組織相同時，隨著緯紗中維生素 E 纖維的含量增加，負離子粉體的數量增加，織物受到摩擦作用釋放的負離子濃度也就越大。當緯紗中維生素 E 纖維含量為33. 33% 時，織物負離子發生量為 1 150 個/cm3，A4 ～ A9 均屬于負離子織物發生量較高織物，達到了都市公園的負離子濃度標準，有助于維持人體健康。在 B 系列織物中，隨著混紡紗線比例增加，織物負離子發生量也隨之增加。值得一提的是， 當 B 系列織物緯紗中維生素 E 纖維的含量與 A 系列織物相等時，由于 B 系列織物甲緯為混紡紗線，紗線是多組分的，而只有維生素 E 纖維添加了負離子母粒，B 系列織物表面的負離子粉體數量比A系列織物少，紗線種類也有所不同，因而B系列織物負離子發生量明顯小于A系列織物。在C系列織物中，當緯紗中維生素E纖維的含量為1：1時，不同組織的織物負離子的發生量有所不同。表4中五種不同組織織物的負離子發生量均屬于較高水平。其中，蜂巢組織的負離子發生量最高，為1730個/em，，八枚三飛緯緞負離子發生量次之，其中負離子功能最差的則是一上二下右斜紋。究其原因，蜂巢織物表面呈蜂巢凹凸狀，外觀立體，蓬松程度大，其受到摩擦作用較其他組織的織物更加劇烈，紗線間的摩擦使得負離子粉體產生壓電效應，因而蜂巢織物的負離子發生量更大。
3.2 試樣保濕功能測試與分析
紡織品的保濕護膚功能體現在兩個方面：一方面織物能夠吸收水分：另一方面織物能鎖住水分[2。本文通過微膠囊化技術將油菜花籽油和棕櫚油與溶解膠共混，濕法紡絲制得保濕功能黏膠纖維。油性物質可通過形成連續的油膜，從而鎖住水分減少皮膚中角質層的水分流失，角質層從下層組織獲取水分，最終實現保濕作用。目前，國內外沒有關于紡織品保濕性能規范的檢測方法及相關的評價方法。本文結合大氣環境與人體健康濕度，選擇溫度為20℃、相對濕度為85%作為高濕環境測試織物的吸濕量;選擇溫度為20℃、相對濕度為45%作為低濕環境測試織物的放濕量。通過測試不同濕度情況下織物的吸濕量和放濕量，探究上述3種不同系列織物的保濕性能。
每種織物裁取6塊20 cm x20cm的試樣放入恒溫恒濕箱中進行標準大氣條件調濕24 h，稱取并記錄每種試樣的質量。
分別將試樣放置高濕環境和低濕環境內，待織物吸放濕平衡后，測試并記錄織物的吸濕量和放濕量，結果見圖1從圖1測試結果來看，織物的吸濕量和放濕量與維生素E纖維含量、緯紗種類及織物組織有關。在A系列織物中，織物在高濕環境下，隨著維生素E纖維含量的增加，織物的吸濕能力增強;織物在低濕環境下，隨著維生素E纖維含量的增加，織物的放濕量小。綜合織物在高濕環境和低濕環境的兩種保濕功能，維生素E纖維含量越高，其保濕性能越佳。維生素E纖維添加的油菜花籽油和棕櫚油屬于封閉性保濕劑，形成一個表面附加的潤滑層膜，將皮膚包裹起來，通過封閉作用阻擋皮膚內的水分丟失，防止水分蒸發，從而起到保濕功能。
B系列織物在高濕環境下，隨著緯紗中維生素E纖維含量逐漸增加，織物的吸濕量先增大后減小，當緯紗中維生素E纖維含量為26.67%時，B2織物的吸濕量最大;在低濕環境下，隨著緯紗中維生素E纖維含量逐漸增加，織物的放濕量先增大后減小。當緯紗中維生素E纖維含量為20.00%時，B1織物的放濕量最小。B 系列織物的甲緯是精梳棉/維生素 E 纖維/莫代爾( 40 /40 /20) 混紡紗線，精梳棉的吸濕能力不如維生素E纖維和莫代爾纖維。在高濕環境下，當緯紗中維生素E纖維含量小于26.67%時，維生素E纖維在保濕作用中起主導作用。在低濕環境下，當緯紗中維生素E纖維含量小于32.00%時，維生素E纖維在保濕作用中起主導作用。C系列織物在緯紗中維生素E纖維含量均為50.00%時，5種不同組織織物的吸濕量和放濕量均不同。在高濕環境下，CI的吸濕量最大;在低濕環境下，CI的放濕量最小。由此可見，斜紋組織的保濕功能最佳。這主要取決于織物紗線間的松散程度，斜紋織物高交織密度、多交織點，結構較其他組織織物更加緊實，吸收和鎖定水分綜合能力較松散織物更高，其接觸面積越大，織物表面的維生素E微膠囊數量也相應越多，織物緩釋維生素E效果更顯著，故其保濕能力更優。
4結論
本文以桑蠶絲、維生素E紗線、精梳棉/維生素E纖維/莫代爾(40/40/20)混紡紗線及黏膠紗線為原料，設計并試制了19種交織物，對每種織物的負離子功能和保濕功能分別進行測試并且作出分析，主要結論如下：
1)織物負離子發生量隨著織物中維生素E纖維的含量增大而增大;紗線種類對織物發生量也具有影響，維生素E纖維的含量相同，混紡紗線中僅維生素E纖維經過負離子粉體處理，其交織物表面的負離子粉末數量少于維生素E紗線交織物，因而混紡紗線交織物負離子發生量比維生素E纖維含量相同的維生素E紗線交織物負離子發生量低：織物組織也是影響織物負離子發生量的關鍵因素，組織點結構松散的織物的負離子發生量較大，其中蜂巢組織的織物的負離子發生量相對于其他組織織物更大。
2)在組織結構相同的情況下，隨著維生素E纖維含量的增加，織物的吸濕量大，織物的放濕量小，其保濕性能越佳;在混紡紗線交織物中，隨著維生素E纖維含量增加，織物吸濕量先增大后減小，當維生素E纖維含量為26.67%時，織物的吸濕量最大：織物的放濕量先增大后減小，當緯紗中維生素E纖維含量為20.00%時，織物的放濕量最小。不同織物組織的保濕性能也不同，斜紋織物組織結構緊實，其保濕功能最佳。
3)維生素E纖維作為原料的織物兼具負離子功能和保濕功能，該復合功能的織物既能釋放較高濃度的負離子，又能起到顯著的保濕功效，是符合市場需求的多功能織物，為開發新型功能面料提供新思路。
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