北京潔爾爽高科技有限公司
王興福 北京潔爾爽高科技有限公司 技術(shù)中心主任 高級(jí)工程師
摘要：本文闡述了磁療對(duì)身體的保健作用，對(duì)磁性純棉織物的開發(fā)和加工工藝等有關(guān)技術(shù)做了介紹，并論述了純棉磁性織物的應(yīng)用及發(fā)展前景。
前言
隨著近年來各種磁療紡織品不斷投放市場(chǎng)，磁療紡織品對(duì)人體的保健作用已經(jīng)得到了廣泛的共識(shí)。人們對(duì)磁療的認(rèn)識(shí)逐步深入，磁療的方法也有了很大發(fā)展，各種各樣的磁療器具也應(yīng)運(yùn)而生。磁場(chǎng)可用于治療多種疾病，如高血壓、高血脂、神經(jīng)性頭痛、神經(jīng)衰弱、面肌痙攣、支氣管炎、腸炎、潰瘍病、頸椎病、腰腿痛、急性腰扭傷、腰肌勞損、膽絞痛、膽道結(jié)石、尿路結(jié)石、鼻炎、皮炎、靜脈炎等。隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活質(zhì)量的不斷提高，保健成為人民追求的時(shí)尚。由于磁性纖維面料的出現(xiàn)，改變了磁療產(chǎn)品基本都是紡織品固定磁石，穿著笨重；不舒適和磁場(chǎng)分布不均勻的局限性，磁性紡織品得到消費(fèi)者的廣泛認(rèn)可。磁性面料具有輕薄、柔軟、磁性分布均勻等特點(diǎn)，對(duì)人體的健康保健起到了保駕護(hù)航的作用。
我們注意到市場(chǎng)上的磁性紡織品基本都是由合成纖維材料制成，磁性纖維的制造工藝是在合成纖維的融融紡絲過程中將磁性材料添加到纖維母粒中，加工成帶有磁性的合成磁性纖維。而現(xiàn)在消費(fèi)者崇尚自然生態(tài)，純棉織物是被人們首選的紡織品，如何讓純棉織物帶有磁性，是人們探討的課題。北京潔爾爽高科技有限公司經(jīng)過長(zhǎng)期研究開發(fā)出了純棉磁性紡織品，使磁性纖維的使用范圍更加廣泛，滿足了不同消費(fèi)者的各種要求。該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利。
隨著印染技術(shù)的迅猛發(fā)展，紡織涂料印花和紡織涂層技術(shù)在不斷推陳出新，品種開發(fā)方面有所進(jìn)展，同時(shí)功能整理技術(shù)和涂料印花相結(jié)合的課題也得到了人們的普遍重視。在諸多印花工藝中，涂料印花生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，色澤鮮艷，花紋清晰，節(jié)能節(jié)時(shí)，對(duì)環(huán)境的影響小，而且對(duì)印制織物種類限制小，色光易于調(diào)整和控制，應(yīng)用廣泛，是目前裝飾布料和小花型面料的首選工藝，在傳統(tǒng)印花工藝中最具發(fā)展前景。
磁療的醫(yī)療保健作用
我國(guó)是發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象和應(yīng)用磁性材料最早的國(guó)家，同時(shí)也是把磁應(yīng)用于醫(yī)療的最古老的國(guó)家之一。我國(guó)對(duì)于磁療器械的廣泛應(yīng)用始于70年代。當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用鐵氧體療磁貼敷穴位，用于治療高血壓、支氣管炎、風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病。80年代我國(guó)磁療工作者研制成了各種磁療制品、磁帽、磁衣、磁帶、磁水器……并由靜磁發(fā)展向動(dòng)磁的應(yīng)用。磁療主要有以下作用：
1．鎮(zhèn)痛：
磁療法的鎮(zhèn)痛作用比較明顯，且鎮(zhèn)痛效果的發(fā)生比較迅速。有些病人磁療后數(shù)分鐘內(nèi)疼痛就緩解或消失。
2．消炎消腫：
磁場(chǎng)可改善病灶局部血液循環(huán)：在磁場(chǎng)作用下，血管擴(kuò)張，血流加快，血液循環(huán)旺盛，使抗體、白細(xì)胞及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入到病灶部位的速度加快，促進(jìn)炎性物質(zhì)的吸收與消散，加速炎性化學(xué)物質(zhì)的清除；由于改善血液循環(huán)，輸送到炎癥部位的氧氣增加，使缺氧及酸中毒現(xiàn)象得到改善和糾正，因而有利于炎癥的控制與消散。磁場(chǎng)可降低局部炎癥的滲出過程。磁場(chǎng)可增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，磁場(chǎng)作用能明顯提高細(xì)胞免疫力。磁場(chǎng)可能加速局部組織中蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移。蛋白質(zhì)和各種酶含有鐵、鎂、鈷、鎳、銅、鋅等原子或離子，它們是順磁性物質(zhì)，很易受到磁場(chǎng)作用而發(fā)生變化，進(jìn)而改變了蛋白質(zhì)和酶的活性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)旋磁處理可加快血漿蛋白的吸收，局部組織中蛋白質(zhì)減少，其滲透壓相應(yīng)降低，血管內(nèi)水分滲出減少；同時(shí)磁場(chǎng)還有促進(jìn)組織間隙水分重新收作用，因而起到消腫作用。
3．降壓降脂：
通過磁場(chǎng)作用于經(jīng)絡(luò)穴位，加強(qiáng)大腦皮層的抑制過程，刺激了神經(jīng)末梢纖維，通過調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能，改善血管伸縮功能，減少外周血管阻力，使肌體微循環(huán)功能加強(qiáng)，使血壓下降。磁場(chǎng)能使膽固醇的碳?xì)溟L(zhǎng)鏈變成短鏈，成為多結(jié)晶中心，加上紅細(xì)胞轉(zhuǎn)動(dòng)，使膽固醇易沉著于血管壁上，而易于排出，所以又有降血脂作用。
4．鎮(zhèn)靜：
磁療法的鎮(zhèn)靜作用主要表現(xiàn)在促進(jìn)入睡，增加睡眠時(shí)間、改善睡眠狀態(tài)。解痙作用主要表現(xiàn)在對(duì)胃腸痙攣、面肌痙攣有較好的緩解作用，實(shí)驗(yàn)表明磁場(chǎng)有雙重作用，既解痙鎮(zhèn)靜，也有增強(qiáng)腸道活動(dòng)的作用。
5．抑制腫瘤：
磁療對(duì)良性和惡性腫瘤均有一定的抑制作用。
（1）過度性腫瘤，如纖維瘤、脂肪瘤等，可使之縮小或消失；
（2）惡性腫瘤，如消化道腫瘤、淋巴腫瘤、肝癌、腎癌等，亦具有改善癥狀、抑制生長(zhǎng)或縮小腫塊等功效。
6．止瀉作用：
大量臨床實(shí)踐表明，各種不同類型的磁場(chǎng)對(duì)腹瀉均有良好止瀉作用。
7、磁療與抗衰老作用
在一定范圍內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度的改變，在一定環(huán)境條件下，可以增強(qiáng)液晶相物質(zhì)抗老化和生命體抗衰老的能力。
二．磁性印花漿料的開放與應(yīng)用
磁性印花漿料是純面磁性面料制作的關(guān)鍵要素，北京潔爾爽高科技有限公司已經(jīng)成功開發(fā)出磁性印花漿并投入市場(chǎng)。采用磁性印花方式制作的磁性面料，克服了以前磁性面料只能用磁性纖維織造而成，使制造純棉磁性面料的愿望成為了現(xiàn)實(shí)。
磁性印花漿料具有磁性材料分布均勻，顆粒度滿足印花工藝的需要，并且能和印花漿料良好配伍， 并能使印花漿的粘度和流變性滿足生產(chǎn)的需要。
1.磁性材料的選擇：
磁性印花漿就是要將磁粉改造成磁性流體，磁流體由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性能在機(jī)械、化工、醫(yī)療和環(huán)保等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。磁性液體的磁性能來源于納米磁性粒子，磁流體的磁化強(qiáng)度取決于磁性粒子磁感應(yīng)強(qiáng)度。另外，磁性粒子的顆粒大小及粒徑分布對(duì)磁性液體的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的因素。因而，制備磁感應(yīng)強(qiáng)度高、粒徑小且尺寸均勻的納米磁性粒子是獲得高性能磁性液體的先決條件。磁性液體的種類很多，其中Fe3O4磁性液體是目前研究較為成熟、應(yīng)用較多的磁性液體之一。制造磁性印花漿最關(guān)鍵的因素是選用磁粉和分散劑，以下是各種影響因素：
（1）顏色的深淺
一般Fe3O4磁粉的顏色發(fā)黑，制成的色漿也要發(fā)黑，在磁性印花過程中加到一定量的色漿后，印花漿的顏色就會(huì)被遮蓋，使顏色變的不鮮艷，導(dǎo)致印花效果不佳。所以在一定用量同等磁感應(yīng)強(qiáng)度下，盡量選擇顏色較淺的。
（2）磁性材料的細(xì)度
考慮到絲網(wǎng)印花的特點(diǎn)和磁感應(yīng)強(qiáng)度要求，磁粉要選擇納米級(jí)的，而且分布要均勻，磁粉的粒子要平滑。磁粉顆粒的細(xì)度與印制后織物表面的磁性漿圖案的精細(xì)度和牢度關(guān)系很大，并直接關(guān)系到印花時(shí)透網(wǎng)性，這也是印花操作成敗的關(guān)鍵。磁粉顆粒越細(xì)，透網(wǎng)性越好，雖然印制的圖案清晰度好，但是它會(huì)影響到印制后的圖案中的磁粉的聚集，得不到好的磁感應(yīng)強(qiáng)度指標(biāo)。反之，磁粉顆粒的細(xì)度較大，透網(wǎng)性不好，易堵塞篩網(wǎng)，另外還影響到摩擦牢度。因此磁粉的細(xì)度一般控制在200-400目。
（3）磁性材料的比重
考慮到磁粉在磁漿中的分散效果，選用的磁粉比重越小，越能以懸浮物的方式均勻的分布在磁漿中不分層。
（4）磁性材料的潤(rùn)濕性
磁粉的潤(rùn)濕性直接影響到，磁粉均勻的分散在磁漿中的關(guān)鍵。
2.磁性材料的用量：
磁漿中磁粉的用量直接關(guān)系到印制的圖形表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁漿中磁粉的含量越大，最后印制圖形的表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越大。但是由于磁粉的顏色較深，磁粉超過一定量后會(huì)影響到印制色彩，所以要選擇合適的磁粉添加量。
表1. 磁粉用量的選擇
編號(hào)
1#
2#
3#
4#
5#
磁漿的用量（%）
5
7.5
10
15
20
濕摩牢度（級(jí)）
3.5
3.5
3
3
2.5
顏色
鮮艷
較鮮艷
較暗
暗
發(fā)黑
磁性效果
較差
一般
較好
好
好
3 粘合劑的篩選和用量
磁性印花的粘合劑比一般涂料印花所用的粘合劑要求要高，一般選用高含固量的粘合劑，不僅要牢度好，還要控制磁性漿的稠度，保證印制效果，粘合劑在保證手感下，可適當(dāng)增加，以保證牢度。
4. 潤(rùn)濕劑和擴(kuò)散劑的選用
選用適合的潤(rùn)濕劑和擴(kuò)散劑，并且優(yōu)化出最佳用量配比，直接關(guān)系到磁漿的狀態(tài)和印花效果。在選擇好最佳的磁粉材料后，對(duì)分散劑和潤(rùn)濕劑等的用量配比進(jìn)行了優(yōu)化選擇。
表2. 分散劑和潤(rùn)濕劑的選擇
編號(hào)
1#
2#
3#
4#
分散劑用量（%）
20
18
16
14
潤(rùn)濕劑用量（%）
10
9
8
7
水 用量 （%）
60
50
40
30
分散效果
好
好
一般
較差
印制效果
較好
好
較好
一般
4. 磁性漿的制作工藝
（1）磁漿配方：
磁粉： 40% 水 ：32% 分散劑 ：17% 潤(rùn)濕劑： 8% 其他：3%
（2）加工工藝： 磁粉中加入分散劑，潤(rùn)濕劑和溫水浸泡1小時(shí)，高速研磨5小時(shí)，過濾，增稠后裝桶。
二、磁性涂料印花工藝試驗(yàn)
在涂料印花工藝中，印花的牢度和織物手感均取決于所用粘合劑的性能。另外，若想在織物上獲得清晰的花型，增稠劑起著重要的作用，同時(shí)也決定著印花色漿的流變性，直接影響到印花產(chǎn)品的質(zhì)量，經(jīng)過對(duì)國(guó)內(nèi)多種粘合劑、增稠劑產(chǎn)品的篩選，最后采用北京潔爾爽高科技有限公司的自交聯(lián)型粘合劑SP、增稠劑FAG，經(jīng)過多次多方面的工藝試驗(yàn)，選用以下最佳工藝及參數(shù)。
1、所用織物：純棉 40×40 110x90 67”
2、工藝配方(%)：
自交聯(lián)型粘合劑SP 30
色漿 X
磁性漿 15
增稠劑FAG 1.5-2
水 X
3、工藝流程：
織物→前處理→絲光→印花→烘干（100℃）→高溫拉幅（160℃×30min）→充磁→成品。
用該工藝印制的產(chǎn)品手感柔軟、牢度高、鮮艷度好、花型清晰不滲化，產(chǎn)品無異味。
三．測(cè)試結(jié)果與分析
將印制的磁性面料，分別從10個(gè)部位采樣，分別測(cè)試磁感應(yīng)強(qiáng)度
表3.表面磁感應(yīng)強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果
檢測(cè)部位
檢測(cè)值 （ GS）
1
2.0
2
2.0
3
3.0
4
4.0
5
5.0
6
6.0
7
6.0
8
8.0
9
6.0
10
10
說明：1.檢測(cè)值：被檢樣品不同部位的表面磁感應(yīng)強(qiáng)度最大檢測(cè)值
2.單位換算： 1 Mt=10Gs
從測(cè)試結(jié)果來看，首先由于不同花型印制磁漿的面積不同，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度從2高斯到10高斯，完全可以滿足磁性紡織品保健的需要，另外印制面積不能低于1厘米，否則不能產(chǎn)生足夠的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
四．磁性印花織物的應(yīng)用拓展
磁性印花織物開拓了磁性紡織品的應(yīng)用范圍，使磁性理念和天然纖維結(jié)合在一起。另外由于其工藝簡(jiǎn)便，節(jié)省生產(chǎn)成本及能源，而且注重環(huán)保，污染極小，受到更多紡織企業(yè)的青睞。而且作為一種“健康·環(huán)保”的新型多功能保健材料，隨著其研究工作的進(jìn)一步深入和人們對(duì)健康的不斷認(rèn)識(shí)與追求，其應(yīng)用前景會(huì)是十分廣闊。