大豆蛋白纤维负离子性能的测试.pdf

第2 7 卷第4 期 2 0 0 6 年4 月 纺织学报 J o u r n a lo fT b x d l eR e s e a r c h V 0 1 2 7N O 4 A p t 2 0 0 6 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 6 ) 0 4 0 0 6 3 0 3 大豆蛋白纤维负离子性能的测试 陈跃华1 ，公佩虎1 ，杨世滨2 ，王善萍1 ，毕鹏宇1 ( 1 东华大学纺织学院，上海2 0 0 0 5 1 ；2 常熟市江河天绒丝纤维有限责任公司，江苏常熟2 1 5 5 0 0 ) 摘要主要介绍了自主研发的针对负离子纺织品发射性能的测试装置该装置能提高测试结果的可靠性；利用 此装置对纯纺和混纺的大豆蛋白纤维面料的负离子发射性能进行一系列测试，并对试验结果进行了对比分析。结 果表明，大豆蛋白纤维可以发射一定数量的负离子。 关键词负离子性能；纺织品；测试；大豆蛋白纤维；电阻 中图分类号：f S l 0 1 9 2 1 9文献标识码：A T e s to nt h es o y b e a np r o t e i nf i b e r Sn e g a t i v ei o np r o p e r t y C H E NY u e h u a l ，G O N GP e i - h u l 。Y A N GS h i b i n 2 ，W A N GS h a h p i n 9 1 ，B IP e n g - y u ( 1 ，C o l l e g eo fT e x t i l e ，D o n g h u aU n i v e r s i t y ，S h a n g h a i 2 0 0 0 5 1 ，C h i n a ； 2C h a n g s h uJ i a n g h e m 0 w i F i b e rC o ，L t d ，C h a n g s h u ，J i a n g s u 2 1 5 5 0 0 ，C h n a ) A b s t r a c tT h i sp a p e ri n t r o d u c e st h ei n d e p e n d e n tr e s e a r c ho fat e s t i n gi n s t r u m e n tf o re v a l u a t i n gt h et e x t i l e S n e g a t i v ei o ne m i s s i o np r o p e n y A n dr e l i a b i l i t yo ft e s tr e s u l t si se n h a n c e dt h r o u g hi m p r o v e m e n t T h ei n s t r u m e n t i su s e dt oc a r r yo u tas e r i e st e s t i n go ft h en e g a t i v ei o ne m i s s i o np r o p e r t yo ft h ef a b r i co fp u r es o y b e a np r o t e i n f i b e r sa n di t sb l e n d e df a b r i c T h ee x p e r i m e n tr e s u l t ss h o wt h a tt h es o y b e a np r o t e i nf i b e r sC a l le m i tc e r t a i n a m o u n to fn e g a t i v ei o n s K e yw o r d s n e g a t i v ei o np m p e r t y ；t e x t i l e ；t e s t ；s o y b e a np r o t e i nf i b e r ；e l e c t r i cr e s i s t a n c e 在对大豆蛋白纤维的物理机械性能进行测试过 程中，发现大豆蛋白纤维能够发射一定数量的负离 子，鉴于负离子对人体的有益作用“，有必要深入研 究大豆蛋白纤维发射负离子的规律。由于目前纺织 品负离子性能测试还没有统一的标准和方法，本文在 已有的测试仪器和方法的基础上，研制了新型纺织品 负离子性能测试系统。新型测试系统规范了测试方 法，提高了测试结果的重现性和可比性，在一定程度 上克服了目前通常做法的缺点。利用此系统完成了 对大豆蛋白纤维纺织品负离子性能的测试工作。 用手揉搓待测负离子纺织品一定时间之后，将试样 靠近空气负离子测试仪的测量端口测量其负离子发 射量。操作过程中由于测试大气环境( 温度、湿度、 空气流速、原有负离子状况) 、面料摩擦条件( 时间、 压力、面积) 以及人为因素的影响使测试结果误差 大，重现性差，不同结果之间可比性差”“。 本文在分析总结目前的测试仪器与方法的基础 上，研制了新型纺织品负离子性能测试系统。测试 流程如图l 所示。 输人l 负离子lJ 纺织品负离ll 空气负离子输出I 空气负离 f 纺织面料lI 子发生装置ll 浓度测试仪 于浓度 l 纺织品负离子性能测试系统 图1 测试系统流程示意图 1 1 测试原理 图1 中的纺织品负离子发生装置是自主研发的 目前，纺织品负离子性能的测试是靠操作人员装置，它规范了负离子产生过程中的机械作用。负 收稿日期：2 0 0 4 0 6 1 6修回日期：2 0 0 4 1 1 2 3 作者简介：陈跌华( 1 9 5 8 一) ，男，汉族，教授，博士。主要研究领域为新型纺织材料与复合材料、纺织材料性能测试与仪器等。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 【6 4 】 纺织学报第2 7 卷 离子纺织品在此装置内经一定机械摩擦作用激发负 离子发射，作用一定时问后，应用空气负离子浓度测 试仪测定试验装置内的负离子浓度。 1 2 纺织品负离子测试装置 1 2 1 规范激发发射负离子的方法 为提高测试结果的可比性和重现性，需要克服 压力、时间、摩擦面积等因素的影响，模拟一种近似 手搓的摩擦效果，并确保摩擦作用的稳定性和可量 化性。综合考虑机械传动机构和传动效率，采用了 四连杆传动机构，如图2 所示。图2 中电机的转速 小于或等于1 0 0r m i n ，转矩为6 0N ·e m 。为了保证传 动的稳定性并使机构耐变形，第一连杆采用圆盘；在 水平摩擦方向上设计了滑块摩擦缓冲装置，使得试 样在试验过程中受力均匀。 图2 摩擦缓冲装置示意图 1 2 2 保证稳定的大气环境 为了使最终结果具有可比性，测试环境中的大 气温度、湿度及空气流速需要相对稳定，以保证每次 测试的相对独立。有效的测试范围是试样及负离子 测试仪周围05d 内左右的空间。为方便试验过程 中对试样观测，最终采用有机玻璃制成定体积 ( 6 0e m ×4 0c m ×4 0c m ) 的测试容器，并且为排风扇 和测量仪器在适当位置预留了接口。 1 2 3 降低摩擦起电的影响 试验过程中机构摩擦起电会干扰负离子的测试 结果，因此在传动机构的某些部位采用涂绝缘漆、垫 绝缘垫片或胶木等措施尽量降低摩擦起电的影响， 保证测试结果的可靠性5 “。 2 大豆蛋白纤维面料的负离子性能 2 1 试样 大豆蛋白纤维兼有天然纤维和化学纤维的诸多 优点，如柔软，质轻，表面光滑、有丝绸的光泽，良好 的导湿( 吸湿) 性能等，但同时也存在表面摩擦因数 小，抱合力差，耐热性差，织物易起毛起球，匀染性 差，染色鲜艳度差等缺点”。在对大豆蛋白纤维 进行相关测试时，发现大豆蛋白纤维能够发射一定 量的负离子，且该浓度的负离子对人体有益。 以9 种纯纺和混纺大豆蛋白纤维面料为试样 进行对比测试。试样规格见表1 。 表1 大豆蛋白纤维面料负离子性能研究试样 2 2 试验结果与分析 采用自主研发的纺织品负离子性能测试系统， 上下磨板夹持住面料，摩擦1 8r a i n ，上磨板压力为 5 8 8c N 。每一块试样进行2 组独立试验，最后用均值 作比较。 2 2 1 纯纺和混纺大豆蛋白纤维面料 纯纺和混纺大豆蛋白纤维面料的负离子发射测 试结果见表2 。 表2 大豆蛋白纤维面料负离子发射测试结果 个，c m l 由表2 可得出，1 ) 纯纺大豆蛋白纤维面料可以 发射一定浓度的负离子。4 ”、68 纯纺试样的负离子 浓度都达到了50 0 0 个，c 矗以上，相当于城市郊区田 野中的空气负离子浓度。这说明利用大豆蛋白纤维 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 第4 期 陈跃华等：大豆蛋白纤维负离子性能的测试【6 5 】 来开发负离子功能面料是可行的。2 ) 不同的染整工 艺对大豆蛋白纤维面料发射负离子的功能有一定影 响。2 。试样发射负离子浓度达到70 0 0 个，c 矗以上， 对人体健康非常有益。但是不同染整工艺对大豆蛋 白纤维面料的具体影响还需进一步的试验探讨。3 ) l 。、84 试样发射负离子量都达到了1 00 0 0 个，c 0 以 上，好于一般的大豆蛋白纤维面料，且两者均为大豆 蛋白纤维与棉混纺。从测试结果中也可看出，不同 混纺比对面料发射负离子的性能存在一定影响。这 可为开发新的功能型面料提供参考，至于为什么大 豆蛋白纤维棉混纺面料的负离子发射浓度高，还需 要对负离子发射原理和条件作进一步探索。 2 2 2 大豆蛋白纤维面料与其它面料混用 为了探索大豆蛋白纤维面料与其它面料共用时 发射负离子的规律，将不同的天然纤维面料与化学 纤维面料分别与同一块大豆蛋白纤维面料摩擦，测 试其负离子发射量。结果如表3 所示。 表3 大豆蛋白纤维面料与天然纤维和化纤面料 3 结论 1 ) 针对目前纺织品负离子性能测试不规范的问 题，自主研制的负离子测试系统主要解决了2 个问 题：一是用机械装置模拟人手摩擦面料，消除了测试 时人为因素造成的差异；二是保证丁测试所处环境 相对稳定，减少了大气环境对测试的影响。该测试 系统可以较好地提高同一试样不同时间测试的结果 重现性和不同试样间测试结果的可比性。 2 ) 应用该自主研发的纺织品负离子性能测试系 统对太豆蛋白纤维的负离子性能进行测试，结果表 明，纯纺大豆蛋白纤维面料可以发射一定量的负离 子，其浓度可以达到对人体有益的程度；不同的染整 工艺及混纺比对大豆蛋白纤维面料发射负离子的性 能存在一定影响；大豆蛋白纤维面料与羊毛、蚕丝、 棉面料摩擦时，产生的负离子量依次降低。i 譬§蠹 摩擦作用负商子发射量测试结果个，。m ， 参考文献 面料类型 负离于发射量 测量值门矿平均值，l 护 由表3 可知，大豆蛋白纤维面料分别与棉、羊 毛、蚕丝3 种面料摩擦产生的负离子量不同。这可 能与材料的质量比电阻不同有关，棉的质量比电阻 最小，蚕丝次之，羊毛最大，这与表3 中测试的负离 子发射量相吻合。涤纶和丙纶面料在与大豆蛋白纤 维面料摩擦的过程中负离子发射量也不同，这也与 2 种纤维的质量比电阻有关。涤纶的质量比电阻数 值与羊毛的相近，而且涤纶面料与大豆蛋白纤维面 料摩擦负离子发射量和羊毛面料与大豆蛋白纤维面 料摩擦负离子发射量也相近。因为丙纶在纤维静电 电位序列表中排位靠后，其质量比电阻数值较大，所 以丙纶面料与大豆蛋白纤维面料摩擦时负离子发射 量较高。 宗美娟，王仁卿，赵坤大气环境中的负离子与人类健 康 J 山东林业科技2 0 0 4 ，( 2 ) ：3 2 3 4 T o m o oR v h j 1 e h i r o uK i t a T h ee f f e c t o f e x p o s u r e t o n e g a t i v ea i ri o n so nt h er e c o v e r yo fp h y s l o l o g i e a lr e s p o n s e s “ a f t 盯m o d e r a t ee n d u r a n c ee x e l l 2 i s e J I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a l o fB i o m e t e o r o l ，1 9 9 8 ，4 1 ：1 3 2 1 3 6 张艳，陈跃华，孟宪鸿纺织品负离子测试探讨 J 上 海纺织科技，2 0 0 3 ，3 1 ( 4 ) ：6 1 6 2 钟正刚，下寅生，于翠萍，等谈“安泰·托玛”负离子 健康织物iJ 针织工业，2 0 0 4 ，( 4 ) ：7 4 7 6 张艳负离子纺织面料开发及测试仪器研究 D ： 硕 士论文 上海：东华大学2 0 0 2 陈跃华，李汝勤，施德良，等纺织品发射负离子量的 测试装置及其测试方法 P 中国专利，C N 0 2 1 5 5 0 3 79 ，2 0 0 3 0 6 0 4 Z a n gY a h ，C h e nY u e - h u a ，G o n gP e i h u ，e ta lN e g a t i v e - i o n sl t x t i l ea n dm e a s u m m e n ! m e t h o d A I n ：C o l l e g eo f T e x t i l e s ，D o n g b aU n i v e r s i t y T h a8 3 r dT e x t i l e - I n s t i t u t e W o r l dC o n f e r e n c eQ u a t i t yT e x t i l e sf o rQ u a l i l yL i f e CJ S h a n g h a i ：T i l eT e x t i l eI n s t i t u t e D o r t g h u aU n i v e r s i t y 2 0 0 4 5 5 8 5 6 0 梅士英，唐人成，赵建平，等再生大豆蛋白纤维及其 织物的染整加T 技术 J 江苏丝绸，2 0 0 2 ，( 5 ) ：l 一4 王其，冯勋伟大豆蛋白纤维性能研究 D ： 博士论 文 上海：东华大学，2 0 0 2 张毅大豆蛋白纤维性能探讨 J 纺织学报，2 0 0 3 2 4 ( 2 ) ：i 5 1 7 ¨ 纠 ¨ 引 “ 刚 ¨ 叫 州 叫 ； j 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark