新型阻燃全遮光窗簾面料的設(shè)計(jì)

陸振乾，王成軍(.鹽城工學(xué)院 紡織服裝學(xué)院，江蘇 鹽城 405；.江蘇悅達(dá)紡織集團(tuán)有限公司，江蘇 鹽城 4055)

新型阻燃全遮光窗簾面料的設(shè)計(jì)

陸振乾1，王成軍2
(1.鹽城工學(xué)院 紡織服裝學(xué)院，江蘇 鹽城 224051；2.江蘇悅達(dá)紡織集團(tuán)有限公司，江蘇 鹽城 224055)

選用阻燃滌綸為原料，開發(fā)設(shè)計(jì)了一款具有阻燃全遮光功能的窗簾面料。分析阻燃機(jī)理和影響面料遮光性能的因素，針對(duì)影響因素，選取經(jīng)二重組織來增加織物的厚度，采用較粗的黑色滌綸長絲做緯紗，利用較大的經(jīng)緯密度來提高緊度。經(jīng)測試表明，該面料的阻燃效果較好，同時(shí)達(dá)到了全遮光的要求。

窗簾面料；阻燃；全遮光；經(jīng)二重組織

《消防法》規(guī)定，各大賓館、辦公室、會(huì)議室等公共建筑的裝飾用紡織品一律采用阻燃面料。隨著人民生活水平的提高及消防意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)家庭裝飾用織物的阻燃要求也越來越高。在臥室、影劇院、多媒體室、暗室等對(duì)光線要求較高的地方，常常需要一種全遮光的窗簾面料。目前市場上的全遮光面料大多經(jīng)過涂層處理，但是經(jīng)涂層的面料其懸垂性能和透氣性變差，且涂層易脫落，影響遮光效果[1-3]。針對(duì)涂層遮光面料有諸多缺點(diǎn)的現(xiàn)狀，筆者設(shè)計(jì)了一款新型的阻燃全遮光滌綸窗簾面料，通過原料和組織結(jié)構(gòu)的變化來實(shí)現(xiàn)阻燃和全遮光功能。

1 設(shè)計(jì)原理

1.1 阻燃機(jī)理及阻燃方法

阻燃是指降低材料在火焰中的可燃性，減慢火焰蔓延速度，當(dāng)火焰移去后能很快自熄，不再陰燃。阻燃劑通過吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等機(jī)理共同作用來抑制或終止燃燒循環(huán)，以達(dá)到阻燃之目的[1]。紡織材料的阻燃性能主要通過以下2種方法獲得。

1.1.1 后加工阻燃

對(duì)紡織材料進(jìn)行阻燃后加工可達(dá)到阻燃目的，該方法成本低，加工容易，但阻燃性能隨使用年限和洗滌次數(shù)的增加而降低或消失。常用的阻燃劑包括有機(jī)鹵系、有機(jī)磷系和無機(jī)系三大類。鹵系阻燃劑阻燃效率高，應(yīng)用較廣，但在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒的鹵化氫氣體及大量的煙塵。磷系阻燃劑在毒性、生煙量和環(huán)保性方面都優(yōu)于含鹵素阻燃劑。無機(jī)阻燃劑具有價(jià)格低、熱穩(wěn)定性好、無毒或低毒、發(fā)煙量小等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是阻燃效果差，單獨(dú)使用量大。

1.1.2 原料阻燃

原料阻燃就是采用阻燃纖維法。一種是直接采用不燃或難燃的纖維原料制備阻燃纖維；另一種就是將阻燃劑添加到紡絲原液中，通過共聚法、共混法、接枝改性法及皮芯復(fù)合紡絲法，使紡絲后的纖維具有阻燃效果。由于阻燃組分均勻地連接在纖維大分子鏈上，因此可賦予該制品永久的阻燃性能。

1.2 遮光機(jī)理

光線通過織物的性能稱為織物的透光性。其涉及直接通過織物孔隙的透光光強(qiáng)Id和經(jīng)過纖維(包括透射、反射和散射)的透光光強(qiáng)If。則總的透光光強(qiáng)It＝Id＋I(xiàn)f。其中Id與織物的直通性孔隙相關(guān)，If與纖維的光學(xué)性質(zhì)有關(guān)[4]。窗簾織物的遮光機(jī)理，主要從以下三方面論述[5]。

織物的直通性孔隙的大小與織物的經(jīng)、緯密度和紗線的線密度即織物的緊度相關(guān)，對(duì)其遮光性能也有著重要影響。因此增加織物的緊度，可以減少織物的直通性孔隙透光光強(qiáng)。同時(shí)，織物的緊度也會(huì)影響光線的衍射作用。當(dāng)織物的緊度較大時(shí)，織物的孔隙將會(huì)減小，光線透過縫隙衍射的環(huán)形波干擾也較大，織物的透光亮度也就越小。所以，織物緊度較大的窗簾織物所透光線的亮度較低。

光線透射窗簾織物時(shí)，窗簾所吸收的光線的光強(qiáng)越大，經(jīng)過纖維的透光光強(qiáng)If越小，則窗簾織物的遮光性能越好。因此，同一色澤的面料，厚度越大，對(duì)光的吸收作用越強(qiáng)，遮光性能越好。這就是光的吸收作用。

不同顏色光線的頻率和波長不同，其亮度也有所差異。光線照在不同顏色的窗簾織物時(shí)，透射光線將發(fā)出該織物顏色的色光，其透射光的亮度也將不同。所以織物的色彩是影響透光性能的主要因素。其中黑色的織物透射光的亮度最低。

綜上所述，窗簾織物的遮光性能主要取決于織物的緊度、厚度與顏色。因此，在遮光窗簾面料的設(shè)計(jì)中，筆者通過紗線的線密度和經(jīng)緯密度的設(shè)計(jì)來調(diào)整緊度，通過組織結(jié)構(gòu)來調(diào)整厚度。

2 原料選用、經(jīng)緯組合設(shè)計(jì)

采用阻燃滌綸長絲作為原料來實(shí)現(xiàn)永久阻燃效果。為了使織物經(jīng)向致密細(xì)膩，采用較細(xì)的167 dtex(150 D)/72根阻燃滌綸網(wǎng)絡(luò)絲作為經(jīng)紗；為了增加織物的厚度及遮光性能，采用黑色較粗的333 dtex(300 D)/144根阻燃滌綸彈性絲作為緯紗。上機(jī)密度采用780×320根/10 cm，從而增加織物的緊度，提高織物的遮光性能。

3 組織結(jié)構(gòu)

為了增加織物的厚度，采用了經(jīng)二重組織。經(jīng)二重組織是由2個(gè)系統(tǒng)經(jīng)紗，即表經(jīng)和里經(jīng)與一個(gè)系統(tǒng)緯紗交織而成，其表經(jīng)與緯紗交織構(gòu)成織物正面，里經(jīng)與緯紗交織構(gòu)成織物反面。其特征是：經(jīng)紗在織物中成重疊狀配置，即不需采用粗號(hào)紗線就可增加織物厚度與重量而使表面細(xì)致，或提高織物耐磨性而使質(zhì)地柔軟，或改善織物的透氣性而使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[6-7]。為了使黑色的緯紗被包覆在里層，既能起到良好遮光的效果，又不影響織物的外觀，設(shè)計(jì)采用了八枚五飛經(jīng)二重組織。之所以采用八枚緞紋，是為了保證緯浮點(diǎn)完全被經(jīng)浮長所遮蓋，防止黑色緯紗外漏，影響織物外觀。

4 試樣織造及性能測試

織物織造使用隆達(dá)ASL2000型自動(dòng)織樣機(jī)型全自動(dòng)梭織打樣機(jī)，上機(jī)幅寬為50 cm。整經(jīng)時(shí)張力不宜過大，減少織造過程中綜絲、鋼筘對(duì)經(jīng)紗的摩擦，保證開口清晰。

阻燃性能的測試采用垂直法燃燒測試儀，阻燃性能按中國民航機(jī)務(wù)通告TY-2500-0009規(guī)定的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。燃燒12 s移去火源，平均燒焦長度不可超過203 mm；移去火源后的平均燃燒時(shí)間不可超過15 s。

遮光率的測試采用符合國際照明委員會(huì)要求的美國AATCC-148-79《窗簾材料遮光效應(yīng)評(píng)定方法》，采取光透射的“箱法”來判斷窗簾織物的遮光性能[8]。對(duì)測試值進(jìn)行處理，其結(jié)果作為織物的透射光率：

式中：T為試樣織物的透光率，%；A為透過試樣材料反映在光度計(jì)上的試樣照度值，lx；B為在光源校準(zhǔn)時(shí)所測試的光度計(jì)上的空白照度值，lx。

5 結(jié)果分析

為了比較設(shè)計(jì)的窗簾面料的阻燃和遮光效果，將設(shè)計(jì)面料與其他面料進(jìn)行對(duì)比，檢測結(jié)果如表1和表2所示。

表1 阻燃滌綸織物的阻燃檢測結(jié)果Tab.1 The Flame-resistant Test Results of the Raw Flameresistant Polyester Fabrics

表2 透光率的測試結(jié)果Tab.2 Test Results of Light Permeate Ratio

由表1知，使用阻燃滌綸織造的窗簾面料具有較好的阻燃效果，完全不需再進(jìn)行涂層及阻燃整理，既減少了生產(chǎn)工序又節(jié)省了成本，同時(shí)還可以使窗簾面料具有較好的透氣性能。

由表2分析可知，織物的透光率與織物色澤、緊度、厚度、組織關(guān)系很大。

1#和2#織物均為經(jīng)二重組織，且密度一致，但1#織物為經(jīng)緯黑色，2#織物為經(jīng)緯白色，表2表明黑色與白色之間的透光率相差很大。可見，窗簾織物的色澤差別是影響其透光率的關(guān)鍵因素。

3#織物的緯向采用了黑色紗線，遮光率＝1－透光率＝99.50 %，符合全遮光的遮光率99.40 %以上的要求。但與1#織物相比透光率略有增加，和2#經(jīng)緯全白色織物相比，透光率仍然很小。因此，設(shè)計(jì)中緯向采用較粗的黑絲便可以保證織物的遮光性能，經(jīng)向的色澤可以自由選擇搭配，大大豐富了織物的品種。

3#織物和4#織物的經(jīng)緯顏色和組織一致，只是在經(jīng)緯密度上有所差別，3#織物的透光率僅為4#織物的42 %。這是因?yàn)榭椢锞o度的變化引起透光率的變化。3#織物的經(jīng)緯密度為780×320根/10 cm，4#織物經(jīng)緯密度為500×200根/10 cm，緊密度較大時(shí)，直通性孔隙減小，且經(jīng)光透射所衍射的環(huán)形波則相互干擾多，故其透光率較?。环粗?，則恰好相反。因此，遮光窗簾織物的緊密度應(yīng)在其色彩確定的前提下進(jìn)行合理配置，以較大的緊度來提高織物的遮光性能。

4#和5#織物的經(jīng)緯紗線規(guī)格相同，經(jīng)緯密度也一樣，只是組織上有差別。4#為經(jīng)二重織物，5#織物為斜紋織物。經(jīng)測量，4#和5#織物的厚度分別為0.32 mm和0.28 mm。由此可知，厚的窗簾對(duì)光的吸收較多。在其他條件相同的情況下，經(jīng)二重織物由2個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)紗與1個(gè)系統(tǒng)的緯紗交織而成，增加了織物的厚度?？梢蕴岣呖椢锏恼诠饴省?/p>

綜上所述，緯紗采用黑色333 dtex/144根阻燃滌綸絲，經(jīng)向采用任意顏色的167 dtex/72根阻燃滌綸絲，選用八枚經(jīng)二重組織，經(jīng)緯密度設(shè)計(jì)為780× 320 根/10cm，所得到的窗簾面料其阻燃效果較好，同時(shí)，遮光性能達(dá)到了全遮光面料遮光率99.40 %以上的要求。

6 結(jié) 語

采用阻燃滌綸絲作為窗簾面料的原料可以達(dá)到較好的阻燃效果。從顏色、緊度、厚度三方面來控制織物的透光性能，可以達(dá)到全遮光的效果。為了提高遮光性能可以采用黑色或深色的紗線作為原料，特別是緯向選用較粗的黑色紗線。同時(shí)，在緊度的選擇上建議采用較大的緊度。在織物組織上，采用二重組織可以增加織物的厚度，提高遮光性能，同時(shí)可以豐富織物的花色品種。本產(chǎn)品經(jīng)測試后，其阻燃和遮光效果達(dá)到了客戶的要求，并受到一致好評(píng)。

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[3]陳鷗翔，何慶權(quán)，顧超英.窗簾面料的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝[J].上海紡織科技，2006，34(8)：33-35.

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Design of a New Type Fabric of Full Light Shading Curtain

LU Zhen-qian1, WANG Cheng-jun2
(1.College of Textiles & Clothing, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224051, China; 2.Jiangsu Yueda Textile Group Co., Ltd., Yancheng 224055, China)

Chosen the fire retardant polyester as the material, a new type fire retardant and light shading curtain fabric was designed and developed. After analyzing the fire retardant mechanism and the light shading affect factors of fabric, the fabric chose warp backed weave to increase thickness, chose the black wide polyester filament as the weft yarn, and increased the cover factor by biggish warp and weft density. Tests indicated that the fabric had good fire retardant performances, and reached the request of full light shading.

Curtain fabric; Fire retardant; Full light shading; Warp backed weave

TS106.7

A

1001-7003(2010)07-0030-03

2010-04-28

陸振乾(1980－ )，男，講師，主要從事紡織工藝研究和紡織品開發(fā)。