室內(nèi)阻燃立體裝飾面料的設(shè)計(jì)探索

張引

（中華人民共和國(guó)淄博海關(guān)，山東 淄博 255035）

目前市場(chǎng)上的防火阻燃面料主要采用以下2 種方法：一是在紡織成品面料上通過(guò)后整理工藝對(duì)面料進(jìn)行阻燃處理（涂層處理）；二是將具有阻燃功能的阻燃劑通過(guò)聚合物聚合、共混、共聚、復(fù)合紡絲、接擠改性等化學(xué)手段加入到纖維中，使纖維具有阻燃性[1]。現(xiàn)代室內(nèi)裝飾中，室內(nèi)裝飾墻布通常使用紡織面料，一旦發(fā)生火災(zāi)，屬于易燃的物品。尤其在人流較多的場(chǎng)所如酒店、賓館、會(huì)所等，更要注意消防安全，加強(qiáng)安全防范。

國(guó)家消防條例規(guī)定：大型會(huì)所、歌舞廳、影劇院以及賓館等公共場(chǎng)所所用阻燃?jí)Σ?，要求必須達(dá)到或超過(guò)阻燃B1 級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，采用玻璃纖維來(lái)生產(chǎn)織造室內(nèi)墻布，可以大大提高阻燃?jí)Σ嫉淖枞夹裕乙矞p少生產(chǎn)過(guò)程中的工業(yè)污染，降低了加工及生產(chǎn)成本。如下詳細(xì)論述室內(nèi)阻燃立體墻布的具體研發(fā)設(shè)計(jì)。

1 設(shè)計(jì)靈感與意圖

目前市場(chǎng)上的防火墻布就是人們平時(shí)稱(chēng)的阻燃?jí)Σ迹鋵?shí)際上就是只能阻止其燃燒一段時(shí)間（即最高達(dá)到B1 級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)是指墻布在垂直燃燒時(shí)能在5s 之內(nèi)自然阻斷燃燒），生產(chǎn)工藝上大部分為在墻布的生產(chǎn)過(guò)程中增加了阻燃劑等防火漿料。根據(jù)GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》，燃燒性能等級(jí)一共分A 級(jí)不燃材料（A1、A2），B1 級(jí)難燃材料（B、C），B2 級(jí)可燃材料(D、E)，B3 級(jí)易燃材料（F）?？梢宰龅紸級(jí)防火的只有玻璃纖維壁布，它能達(dá)到不燃和阻燃效果，但玻璃纖維壁布表面要再做一層乳膠漆，市場(chǎng)上的防火墻布最多只能達(dá)到難燃的B1 級(jí)。玻璃纖維最大的特征是抗拉強(qiáng)度大，抗拉強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是6.3～6.9g/d，濕潤(rùn)狀態(tài)是5.4～5.8g/d；耐熱性好，溫度達(dá)300℃時(shí)對(duì)強(qiáng)度沒(méi)影響；而且還有優(yōu)良的電絕緣性，是高級(jí)的電絕緣材料，也用于絕熱材料和防火屏蔽材料[2]；一般只能被濃堿、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。因此，用它來(lái)設(shè)計(jì)室內(nèi)裝飾用阻燃?jí)Σ?，考慮其纖維剛性大的特點(diǎn)，織造時(shí)纖維不易彎曲，且避免對(duì)人體皮膚傷害，將其設(shè)計(jì)為墻布的填芯用材料，使其具有裝飾和防火雙重功能。目前防火墻布在墻面裝飾中越來(lái)越受到人們的重視，尤其是一些公共場(chǎng)所的墻面裝修。本文基于該想法設(shè)計(jì)了一款阻燃且具有立體高花外觀效果的墻布，設(shè)計(jì)主面料案例的顏色選用了2023 年室內(nèi)墻面裝飾流行色——灰色。

2 原料選擇

產(chǎn)品表面（里層、外層）設(shè)計(jì)以滌彈網(wǎng)絡(luò)絲和滌彈絲為主，填芯以玻璃纖維和滌彈絲為主。其搭配優(yōu)缺點(diǎn)的互補(bǔ)分析如下。

滌彈絲除了具有一般滌綸斷裂強(qiáng)度和彈性模量高、熱定型性?xún)?yōu)異、回彈性能好、耐熱性、耐光性、耐腐蝕性強(qiáng)、易洗快干等特點(diǎn)外，還具有膨松性高、隔熱性好、手感舒適、光澤柔和等特點(diǎn)，目前市場(chǎng)上的室內(nèi)裝飾墻布一般都使用滌彈絲。而玻璃纖維又具有良好的耐氣候性（在低溫-196℃，高溫300℃之間）、非粘著性（不易粘附任何物質(zhì)）、耐化學(xué)腐蝕（耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、王水及各種有機(jī)溶劑的腐蝕）、摩擦系數(shù)低、透光率達(dá)6%～13%、絕緣性能高、防紫外線、防靜電、強(qiáng)度高、機(jī)械特性良好、耐藥劑性等優(yōu)點(diǎn)。

利用玻璃纖維的隔熱、防火、阻燃及高絕緣性能等與滌彈絲交織設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)裝飾用阻燃等功能性墻布。采用玻璃纖維及滌彈絲作為緯線進(jìn)行填芯設(shè)計(jì)，以及滌彈絲位于織物里層外表，既保證了墻布的裝飾性，又賦予了墻布的阻燃及立體彈性等功能，有利于織造（玻璃纖維剛性大，織造不易彎曲）的順利進(jìn)行和減少玻璃纖維對(duì)人體皮膚的損害。

3 織物織造規(guī)格設(shè)計(jì)

考慮織造成本及后處理工藝造成的工業(yè)污染，織物采用色織工藝。玻璃纖維、填芯滌彈絲緯線和背襯滌彈絲緯線均采用原白線，只有經(jīng)線和表層緯線為色線。具體織造設(shè)計(jì)工藝如下。

3.1 經(jīng)緯組合及工藝流程

3.1.1 經(jīng)緯組合

經(jīng)紗構(gòu)成為：甲經(jīng)為166.7dtex（150D）滌彈網(wǎng)絡(luò)絲（色），乙經(jīng)為166.7dtex（150D）滌彈網(wǎng)絡(luò)絲（色），甲經(jīng)∶乙經(jīng)∶甲經(jīng)=2∶1∶2。

緯紗構(gòu)成為：甲緯為333.3dtex（300D）滌彈絲（色同經(jīng)紗），乙緯為333.3dtex（300D）滌彈絲（白色），丙緯為217.4Tex（4.6N）玻璃纖維（白色，因玻璃纖維剛性大，采用填芯與經(jīng)線不交織織造），丁緯為1666.7dtex（1500D）滌彈絲（白色）。投緯順序設(shè)計(jì)為：甲緯∶丙緯∶丁緯∶乙緯∶甲緯=2∶2∶1∶1∶1

根據(jù)今年室內(nèi)裝飾墻布的流行色，色紗顏色選取見(jiàn)圖1。

圖1 色紗顏色

上機(jī)緯密為：64 根/cm（雙層填芯），26 根/cm（單層變化緯重平組織，以減少綜片數(shù)進(jìn)行變化設(shè)計(jì)），筘號(hào)為12 齒/cm，筘穿入數(shù)為5 入。

組織方式為：正身組織采用表面五枚經(jīng)緞里面平紋的雙層填芯、單層變化緯重平組織。邊組織采用2/2經(jīng)重平組織（玻璃纖維和粗的滌彈絲在邊下面緯浮長(zhǎng)不交織）、平紋組織組合；也可以不設(shè)計(jì)邊組織，用絞邊即可。

其他注意事項(xiàng)有：織物織造時(shí)，紋樣織橫條；懸掛時(shí)，緯向?yàn)閴Ω叻较?；織機(jī)寬度選用幅寬為3m 的寬機(jī)（使成品寬度與住宅墻高基本吻合）。

3.1.2 工藝流程設(shè)計(jì)

經(jīng)線：原料檢驗(yàn)→染色→色檢→倒筒→整經(jīng)→穿經(jīng)→織造。

甲緯：原料檢驗(yàn)→染色→色檢→倒筒→織造。

乙緯：原料檢驗(yàn)→織造。

丙緯、丁緯工藝流程同甲緯。

3.2 幅度計(jì)算

（1）設(shè)定織物的成品幅度。根據(jù)住宅房屋高度來(lái)確定墻布成品內(nèi)幅尺寸。大部分選擇為300.0cm 和330.0cm 兩種幅度規(guī)格設(shè)計(jì)。本墻布產(chǎn)品成品內(nèi)幅設(shè)計(jì)為300.0cm。即：成品內(nèi)幅=坯綢內(nèi)幅=300.0cm。

（2）實(shí)測(cè)織物織造幅縮率為5%左右。鋼筘內(nèi)幅的計(jì)算見(jiàn)公式（1）。

3.3 密度設(shè)計(jì)

3.3.1 設(shè)定成品密度

成品經(jīng)密=坯綢經(jīng)密=63.2 根/cm；成品緯密=坯綢緯密=659.8 根/cm（向上取整數(shù)為268.0）。

3.3.2 機(jī)上密度

機(jī)上經(jīng)密=坯綢經(jīng)密×（1－織造幅縮率）=63.2×（1－5%）≈60.0（根/cm）。機(jī)上緯密1=坯綢緯密×（1－坯綢下機(jī)長(zhǎng)度縮率）=659.8 ×（1－3%）≈640.0（根/cm）（雙層填芯）。機(jī)上緯密2=坯綢緯密×（1－坯綢下機(jī)長(zhǎng)度縮率）=268.0 ×（1－3%）≈260.0（根/cm）。單層變化緯重平組織設(shè)計(jì)，是為了減少織造綜片數(shù)，減少織造難度，提高車(chē)速，使織造能夠順利進(jìn)行。

3.4 筘齒穿入數(shù)設(shè)計(jì)及筘號(hào)選擇

設(shè)定筘穿入數(shù)設(shè)計(jì)為5，為使表里層重疊效果好，每筘齒中穿經(jīng)次序采用為：甲經(jīng)2 根，乙經(jīng)1 根，甲經(jīng)2 根。筘號(hào)的確定見(jiàn)公式（2）。

3.5 經(jīng)絲數(shù)確定

初定內(nèi)經(jīng)絲數(shù)=成品經(jīng)密×成品內(nèi)幅=63.2×300=18960 根。考慮經(jīng)線數(shù)與筘齒穿入數(shù)間的關(guān)系等因素，內(nèi)經(jīng)絲數(shù)就選為18960 根。

該產(chǎn)品不設(shè)計(jì)布邊，用絞邊設(shè)計(jì)阻止經(jīng)線沿緯線脫離。所以，總經(jīng)線根數(shù)=內(nèi)經(jīng)絲根數(shù)=18960 根。

3.6 整經(jīng)與織造

產(chǎn)品甲、乙經(jīng)線原料及規(guī)格是相同的，只是組織設(shè)計(jì)不同而分為甲、乙經(jīng)線。兩種組織的織縮率雖然不同，但是由于經(jīng)紗原料采用滌彈網(wǎng)絡(luò)絲，其原料可塑性很好，再加上乙經(jīng)組織雖然設(shè)計(jì)為平紋，交織次數(shù)多，但是密度設(shè)計(jì)較甲經(jīng)組織的密度小很多，所以采用單經(jīng)軸織造即可。因?yàn)榭椢镎娼M織為經(jīng)面組織，為了減少織造時(shí)織機(jī)提升負(fù)荷，織物織造采用反面上機(jī)織造。

織物織造設(shè)計(jì)時(shí)注意：紋樣織橫條懸掛時(shí)，緯向?yàn)閴Ω叻较颍豢棛C(jī)寬度選用3.2m 寬機(jī)（使成品寬度與住宅墻高基本吻合）。

4 織物紋樣設(shè)計(jì)

因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)用于室內(nèi)墻壁的裝飾，在室內(nèi)裝飾中，墻布圖案及色彩設(shè)計(jì)不能很花哨，所以該室內(nèi)墻布紋樣圖案設(shè)計(jì)選用寬窄不一的凹凸豎條紋理?？椢锛y理立體感強(qiáng)，面料厚實(shí)有彈性，織物以橫條紋織造，便于多種緯線變化投緯設(shè)計(jì)，墻布鋪設(shè)時(shí)墻面的上下方向?yàn)榭椢锏臋M幅方向，即墻布視覺(jué)為上下縱條紋，織物幅度設(shè)計(jì)主要參考居室房屋高度而定。織物面料紋理效果見(jiàn)圖2，室內(nèi)裝飾墻布應(yīng)用效果見(jiàn)圖3。

圖2 面料實(shí)物效果

圖3 室內(nèi)裝飾墻布應(yīng)用效果

5 織物組織設(shè)計(jì)

正身組織設(shè)計(jì)：主組織（見(jiàn)圖4）為表面組織，為五枚經(jīng)緞，里層組織為平紋，中間填芯；次組織（見(jiàn)圖5）為單層變化緯重平組織。

圖4 主組織

圖5 次組織

邊組織設(shè)計(jì)：由2/2 經(jīng)重平組織（玻璃纖維和粗的滌彈絲在邊下面緯浮長(zhǎng)不交織）和平紋組織兩種組合；也可以不設(shè)計(jì)邊組織，采用絞邊設(shè)計(jì)即可（該產(chǎn)品試織綢邊設(shè)計(jì)就采用的絞邊）。

6 織物上機(jī)設(shè)計(jì)

6.1 穿綜順序

正身穿綜順序（穿綜循環(huán)為50 根），不設(shè)計(jì)布邊，用絞邊。相關(guān)信息為：1，2，6，3，4，5，1，7，2，3，4，5，6，1，2，3，4，7，5，1，2，3，6，4，5，1，2，7，3，4，5，1，6，2，3，4，5，7，1，2，3，4，6，5，1，2，3，7，4，5。

6.2 紋板設(shè)計(jì)

紋樣一個(gè)循環(huán)共502 塊紋板。相關(guān)信息為：[（1）1，2，4，5（2）3，6，7（3）1，2，4，5（4）3，6，7]*7；（29）1，6，7；（30）4，6，7；（31-33）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1根共口）；（34）6；（35）2，6，7；（36）5，6，7；（37）3，6，7；（38-40）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（41）7；（42）1，6，7；（43）4，6，7；（44）2，6，7；（45-47）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（48）6；（49）5，6，7；（50）3，6，7；（51）1，6，7；（52-54）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（55）7；（56）4，6，7；（57）2，6，7；（58）5，6，7；（59-61）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（62）6；（63）3，6，7；（64）1，6，7；（65）4，6，7；（66-68）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（69）7；（70）2，6，7；（71）5，6，7；（72）3，6，7；（73-75）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（76）6；（77）1，6，7；（78）4，8，7；（79）2，6，7；（80-82）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（83）7；（84）5，6，7；（85）-（88）同（1）-（4）；（89）-（116）同（29）-（56）；（117）-（120）同（1）-（4）；（121）-（148）同（29）-（56）；（149）-（160）同[（1）-（4）]*3；（161）-（210）同（29）-（84）；（211）-（226）同[（1）-（4）]*4；（227）-（268）同（29）-（70）；（269）-（284）同[（1）-（4）]*4；（285）-（326）同（29）-（70）；（327）-（342）同[（1）-（4）]*4；（343）-（370）同（29）-（56）；（371）-（374）同（1）-（4）；（375）-（402）同（29）-（56）；（403）-（406）同（1）-（4）；（407）-（434）同（29）-（56）；（435）-（446）同[（1）-（4）]*3；（447）-（502）同（29）-（84）。

7 織物后處理

織物熨燙整理完，正面涂抹一層乳膠漆（防污、易清潔），反面熨燙粘貼粘合襯（無(wú)紡布或者細(xì)平布）即可。

8 結(jié)語(yǔ)

該織物設(shè)計(jì)為室內(nèi)裝飾用功能性墻布，因?yàn)椴ＡЮw維具有隔熱、防火、阻燃的性能，該材料在遭到火焰燃燒時(shí)吸收大量熱量并能阻止火焰穿過(guò)，隔絕空氣，目前只有玻璃纖維壁布可以達(dá)到A 級(jí)防火。本產(chǎn)品設(shè)計(jì)既具有防火墻布的功能，又通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)裝飾與防火雙重功能，是室內(nèi)裝飾墻布設(shè)計(jì)的一次探索。