红外线位于可见光和微波之间,红外线的波长范围很宽,科学上将其划分为三个波段:近红外波段:0.77~3μm;中红外波段:3~30μm;远红外波段:30~1000μm。由于中红外波段范围很窄,在医疗保健领域,将中红外波段纳入远红外波段[4]。
2.2作用机理
热辐射是以电磁波形式传递能量为特征的传热方法。热辐射主要包括紫外线、可见光、红外线。
根据基尔霍夫定律,一个良好的辐射体必然是一个良好的吸收体,即一个物体发射热辐射的能力强,则其吸收的能力也强,两者成正比。人体既能辐射远红外线,又能吸收远红外辐射。由于人体60%~70%为水,根据匹配吸收理论,当红外辐射的波长和被辐照的物体吸收波长相对应时,物体分子共振吸收。人体所发射的热辐射的主波长在10μm左右,远红外纺织品在吸收外界能量后辐射出3~25μm的远红外线,与人体能够吸收的红外线相符,能形成共振。远红外纺织品吸收来自人体的红外波能量,并反馈给人体,提高了皮肤温度,从而达到蓄热保暖的目的。被皮肤吸收的热量可以通过介质传递和血液循环,使热能到达肌体组织,达到保健和辅助医果[4]。远红外纺织品一般通过提高表面发射率来提高发射功率。
2.3功能
远红外纺织品主要有保暖功能(即保温功能)、保健功能和抗菌功能等[3]。
远红外纺织品由于添加了发射率高的远红外线辐射材料,其保温性能表现为利用生物体的热辐射,吸收、存贮外界向生物体辐射的能量,使生物体产生“温室效应”,阻止热量流失,起到良好的保温效果。因此,远红外织物具有显著的保暖作用,适宜制作防寒织物、轻薄型的冬季服装。
被皮肤吸收的热量可以通过介质和血液循环,使热能到达肌体组织,可促进人体血液循环和新陈代谢,具有消除疲劳、恢复体力及对疼痛症状缓解的功能,对身体炎症有一定的辅助医疗作用。因此,远红外产品对血液循环或微循环障碍等引起的疾病具有一定的症状改善和辅助治疗功效。适宜制作贴身内衣、袜子、床上用品,以及护膝、护肘、护腕等。
纤维中微粒子的加入,使纤维表面出现多孔性,表面积增加,表面活性及表面状态的吸附、扩散等特性明显提高,使产品具有吸汗、除臭、杀菌等功能。抑菌试验表明:远红外纺织品对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌等致病菌的抑菌率达95%,利用这些特性可制作卫生、医疗用品等产品。