阻燃全遮光窗帘面料的设计

阻燃全遮光窗帘面料的设计

摘要：选用阻燃涤纶为原料，开发设计了一款具有阻燃全遮光功能的窗帘面料。分析阻燃机理和影响面料遮光性能的因素，针对影响冈素，选取经二重组织来增加织物的厚度，采用较粗的黑色涤纶长丝做纬纱，利用较大的经纬密度来提高紧度。经测试表明，该面料的阻燃效果较好，同时达到了全遮光的要求。

关键词：窗帘面料；阻燃；伞遮光；经二重组织

《消防法》规定，各大宾馆、办公室、会议室等公共建筑的装饰用纺织品一律采用阻燃面料。随着人民生活水平的提高及消防意识的增强，对家庭装饰用织物的阻燃要求也越来越高。在卧室、影剧院、多媒体室、暗室等对光线要求较高的地方，常常需要一种全遮光的窗帘面料。目前市场上的全遮光面料大多经过涂层处理，但是经涂层的面料其悬垂性能和透气性变差，且涂层易脱落，影响遮光效果[1-3]。针对涂层遮光面料有诸多缺点的现状，笔者设计了一款新型的阻燃全遮光涤纶窗帘面料，通过原料和组织结构的变化来实现阻燃和全遮光功能。

1 设计原理

1．1 阻燃机理及阻燃方法

阻燃足指降低材料在火焰中的可燃性，减慢火焰蔓延速度，当火焰移去后能很快自熄，不冉阴燃。阻燃剂通过吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等机理共同作用来抑制或终If=燃烧循环，以达到阻燃之目的【l】。纺织材料的阻燃性能主要通过以下2种方法获得。

1．1．1后加工阻燃

对纺织材料进行阻燃后加工可达到阻燃目的，该方法成本低，加工容易，但阻燃性能随使用年限和洗涤次数的增加而降低或消失。常用的阻燃剂包括有机卤系、有机磷系和无机系三大类。卤系阻燃剂阻燃效率高，应用较广，但在燃烧时会产生有毒的卤化氢气体及大量的烟尘。磷系阻燃剂在毒性、生烟量和环保性方面都优于含卤素阻燃剂。无机阻燃剂具有价格低、热稳定性好、无毒或低毒、发烟量小等特点，缺点是阻燃效果差，单独使用量大。

1．1．2原料阻燃

原料阻燃就是采用阻燃纤维法。一种是直接采用不燃或难燃的纤维原料制备阻燃纤维；另一种就是将阻燃剂添加剑纺丝原液中，通过共聚法、共混法、接枝改性法及皮芯复合纺丝法，使纺丝后的纤维具有阻燃效果。由于阻燃组分均匀地连接在纤维大分子链上，因此可赋予该制品永久的阻燃性能。

1．2遮光机理

光线通过织物的性能称为织物的透光性。其涉及直接通过织物孔隙的透光光强厶和经过纤维(包括透射、反射和散射)的透光光强^。则总的透光光强^=厶+^。其中厶与织物的直通性孔隙相关，^与纤维的光学性质有关[4J。窗帘织物的遮光机理，主要从以下三方面论述r5]。织物的直通性孔隙的大小与织物的经、纬密度和纱线的线密度即织物的紧度相关，对其遮光性能也有着重要影响。因此增加织物的紧度，可以减少织物的直通性孔隙透光光强。同时，织物的紧度也会影响光线的衍射作用。当织物的紧度较大时，织物的孔隙将会减小，光线透过缝隙衍射的环形波干扰也较大，织物的透光亮度也就越小。所以，织物紧度较大的窗帘织物所透光线的亮度较低。光线透射窗帘织物时，窗帘所吸收的光线的光强越大，经过纤维的透光光强』越小，则窗帘织物的遮光性能越好。因此，同一色泽的面料，厚度越大，对光的吸收作用越强，遮光性能越好。这就是光的吸收作用。不同颜色光线的频率和波长不同，其亮度也有所差异。光线照在不同颜色的窗帘织物时，透射光线将发出该织物颜色的色光，其透射光的亮度也将不同。所以织物的色彩是影响透光性能的主要因素。其中黑色的织物透射光的亮度低。综上所述，窗帘织物的遮光性能主要取决于织物的紧度、厚度与颜色。因此，在遮光窗帘面料的设计中，笔者通过纱线的线密度和经纬密度的设计来调整紧度，通过组织结构来调整厚度。

2原料选用、经纬组合设计

采用阻燃涤纶长丝作为原料来实现永久阻燃效果。为了使织物经向致密细腻，采用较细的167 dtex(150 D)／72根阻燃涤纶网络丝作为经纱；为了增加织物的厚度及遮光性能，采用黑色较粗的333 dtex(300 D)／144根阻燃涤纶弹性丝作为纬纱。上机密度采用780×320根／lO cm，从而增加织物的紧度，提高织物的遮光性能。

3 组织结构

为了增加织物的厚度，采用了经二重组织。经二重组织是由2个系统经纱，即表经和里经与一个系统纬纱交织而成，其表经与纬纱交织构成织物正面，里经与纬纱交织构成织物反面。其特征是：经纱在织物中成重叠状配置，即不需采用粗号纱线就町增加织物厚度与重量而使表面细致，或提高织物耐磨性而使质地柔软，或改善织物的透气性而使结构稳定[o-7]。为了使黑色的纬纱被包覆在里层，既能起到良好遮光的效果，又不影响织物的外观，设计采用了八枚五飞经二重组织。之所以采用八枚缎纹，是为了保证纬浮点完全被经浮长所遮盖，防止黑色纬纱外漏，影响织物外观。

4试样织造及性能测试

织物织造使用隆达ASL2000型自动织样机型全自动梭织打样机，上机幅宽为50 am。整经时张力不宜过大，减少织造过程中综丝、钢筘对经纱的摩擦，保证开口清晰。阻燃性能的测试采用垂直法燃烧测试仪，阻燃性能按中国民航机务通告TY一2500一0009规定的阻燃标准。燃烧12 s移去火源，平均烧焦长度不可超过203 mill；移去火源后的平均燃烧时间不可超过15 S。遮光率的测试采用符合国际照明委员会要求的美国AATCC-148-79《窗帘材料遮光效应评定方法》，采取光透射的“箱法”来判断窗帘织物的遮光性能[8]。对测试值进行处理，其结果作为织物的透射光率：彳T----否X 100％式中：功试样织物的透光率，％；A为透过试样材料反映在光度计上的试样照度值，Ix；B为在光源校准时所测试的光度计上的空白照度值，lx。

5 结果分析

为了比较设计的窗帘面料的阻燃和遮光效果，将设计面料与其他面料进行对比，检测结果如表1和表2所示。表1 阻燃涤纶织物的阻燃枪测结果普通涤纶面料完今燃烧

表2透光率的测试结果

Tab．2 Test Results of Light Permeate Ratio

墼样经纱颜色纬纱颜色组织上机密度(根／loc堂透光率壁

l 黑色黑色经二重780×320 0．2

2 白色白色经二重780X320 3．5

3 白色黑色经二重780×320 0．5

4 白色黑色经二重500×200 1．2

5 白色黑色八枚斜纹500×200 2．0

由表l知，使用阻燃涤纶织造的窗帘面料具有较万方数据好的阻燃效果，完全不需再进行涂层及阻燃整理，既减少了生产工序又节省了成本，|一时还可以使窗帘面料具有较好的透气性能。由表2分析可知，织物的透光率与织物色泽、紧度、厚度、组织关系很大。1*和24织物均为经二重组织，且密度一致，但1嘭{物为经纬黑色，2*织物为经纬白色，表2表明黑色与白色之间的透光率相差很大。可见，窗帘织物的色泽差别是影响其透光率的关键因素。3*织物的纬向采用了黑色纱线，遮光率=1一透光率=99．50％，符合全遮光的遮光率99．40％以上的要求。但与l*织物相比透光率略有增加，和2*经纬全白色织物相比，透光率仍然很小。因此，设计中纬向采用较粗的黑丝便可以保证织物的遮光性能，经向的色泽町以自由选择搭配，大大丰富了织物的品种。3*织物和4*织物的经纬颜色和组织一致，只是在经纬密度上有所差别，34织物的透光率仅为44织物的42％。这是因为织物紧度的变化引起透光率的变化。3*织物的经纬密度为780×320根／to cm，44织物经纬密度为500×200根／lo am，紧密度较大时，直通性孔隙减小，且经光透射所衍射的环形波则相巨干扰多，故其透光率较小；反之，则恰好相反。凶此，遮光窗帘织物的紧密度应在其色彩确定的前提下进行合理配置，以较大的紧度来提高织物的遮光性能。4*和5*织物的经纬纱线规格相同，经纬密度也一样，只是组织上有差别。4*为经二重织物，54织物为斜纹织物。经测量，44和5。织物的厚度分别为0．32岫和0．28姗。由此町知，厚的窗帘对光的吸收较多。在其他条件相同的情况下，经二重织物由2个系统的经纱与1个系统的纬纱交织而成，增加了织物的厚度。可以提高织物的遮光率。综上所述，纬纱采用黑色333 dtex／144根阻燃涤纶丝，经向采用任意颜色的167 dtex／72根阻燃涤纶丝，选用八枚经二重组织，经纬密度设计为780×320根／10cm，所得到的窗帘面料其阻燃效果较好，同时，遮光性能达到了全遮光面料遮光率99．40％以上的要求。

6结语

采用阻燃涤纶丝作为窗帘面料的原料可以达到较好的阻燃效果。从颜色、紧度、厚度三方面来控制织物的透光性能，可以达到全遮光的效果。为了提高遮光性能可以采用黑色或深色的纱线作为原料，特别是纬向选用较粗的黑色纱线。同时，在紧度的选择上建议采用较大的紧度。在织物组织上，采用二重组织可以增加织物的厚度，提高遮光性能，同时可以丰富织物的花色品种。本产品经测试后，其阻燃和遮光效果达到了客户的要求，并受到一致好评。

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