文/朱懷球 張惠芳 錢勤芬 吳鮮鮮 陳煒 葉翔宇 王悅中

1 引言

消費(fèi)者對窗簾的要求，已經(jīng)不再簡單地停留在視覺的遮擋上，對于窗飾的面料、款式等也有更多的功能性要求，比如遮光性。紡織品的遮光性是指光線投射到織物表面上時(shí)，織物阻擋光線穿透的能力。為了使窗簾面料有更好的遮光效果，窗簾類面料企業(yè)想了許多辦法，例如，在普通窗簾面料上附加涂層、在紡織面料織造過程中加入黑色纖維，利用黑色化學(xué)纖維吸收入射光的效應(yīng)達(dá)到遮光效果等。針對面料的遮光性能，國內(nèi)外都有相關(guān)測試方法，本文對這些測試方法進(jìn)行了比較研究，并在現(xiàn)有檢測方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)行新方法的研究。

2 現(xiàn)有紡織品遮光性測試方法

2.1 國內(nèi)窗簾遮光性測試方法

目前，國內(nèi)紡織品遮光性測試方法為FZ/T 01009—2008《紡織品 織物透光性的測定》[1]。其測試原理為：當(dāng)可見光透過試樣時(shí)，測定一定波長間隔的單色光譜透射比，并計(jì)算試樣的總光通透射比。儀器采用平行光束照射試樣，用一個(gè)積分球收集所有透射光線。以某一波段的光譜能量和該波段的光譜光視效率的乘積作為光通量。

其測試儀器應(yīng)符合下列要求：（a）具有測定光譜透射比的功能；（b）可見光光源：提供波長在380nm～780nm范圍內(nèi)穩(wěn)定的可見光射線，適合的光源有氙燈或鎢燈；（c）單色儀：適合于在波長380nm～780nm范圍內(nèi)，以10nm或更小的光譜帶寬的測定，具有通口和光電探測器的積分小球；（d）能產(chǎn)生雙光束的光學(xué)裝置：通過單色儀能發(fā)射出兩束波長相同、輻射通量近似相等的平行單色光（即樣品光束與參比光束）；（e）兩束平行光束的入射光線與其光束軸偏轉(zhuǎn)角不超過5°；（f）儀器應(yīng)具有在波長為380nm～780nm范圍內(nèi)按所需波長間隔進(jìn)行掃描的功能；（g）試樣夾：使試樣在無張力狀態(tài)下保持平整。該裝置不應(yīng)遮擋測試孔。

其結(jié)果的計(jì)算和表達(dá)方式如式（1）所示。

2.2 國外窗簾遮光性測試方法

現(xiàn)有國外窗簾遮光性測試方法為AATCC 203—2014《紡織品的遮光效果：光譜分析法》[2]，該方法通過對入射光和光線透射過紡織材料后的光線進(jìn)行比較，來評價(jià)紡織材料的遮光性能。原理是用透射過織物的光線與無織物遮擋時(shí)的總透射光線（總透射量）的百分比來表示。用未透射織物的光線量占總透射量的百分比來表示織物的遮光性。其內(nèi)容如下：（a）分光光度計(jì)，能精確測量透過夾持在夾持架上的織物的光線總量。（b）用白色標(biāo)準(zhǔn)物來覆蓋反射部分或外部端口部分來確定分光光度計(jì)光線100%透過的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)形成光電探測積分球，進(jìn)而可以據(jù)此來計(jì)算出在進(jìn)行測試時(shí)的光線透過量。（c）可以通過遮擋后的光線透過量來確定分光光度計(jì)光線0透過的標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算方法如公式（2）所示，計(jì)算5個(gè)試樣測試結(jié)果的平均值。

式中：A值為試樣光線透過率百分比，%。

2.3 國外窗簾遮光性測試方法的對比

國內(nèi)外兩種測試方法的原理基本一致，用透射過織物的光線與無織物遮擋時(shí)的總透射光線（總透射量）來表示，只是表達(dá)的方法不一樣。但是它們對波長的限制不一樣，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對測試波長的限制在380nm～780nm，國外測試方法對波長沒有做具體的限制。

國外測試方法采用的是分光光度計(jì)，國內(nèi)測試方法沒有具體指定什么儀器，只需滿足2.1中條件即可，儀器的可選擇性大，沒有局限。另外，國內(nèi)外遮光性的測試方法的結(jié)果的計(jì)算和表達(dá)方式稍有不同，國內(nèi)測試方法是采用總光通量透射比來表示，國外測試方法是采用未透過量來表示，最終體現(xiàn)的結(jié)果是一樣的，但是表示形式有區(qū)別。

3 新的遮光性能檢測方法的研究

日常生活中，除了可見光外，遠(yuǎn)紅外等對人體有害的光線也應(yīng)該被窗簾織物擋掉，可衍生為“遮光防紫外窗簾”，所以遮光的概念不應(yīng)僅僅局限于可見光，還應(yīng)該包括遠(yuǎn)紅外等對人體有害的光線，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)把波段限制在380nm～780nm，不能滿足防紫外線的范圍。如果需要測試防紫外功能，就需要將波長擴(kuò)大到300nm～830nm來計(jì)算遮光性能，從而滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。因此本文研究了以下的測試方法。

3.1 設(shè)備與方法

3.1.1 儀器設(shè)備

Lambda950紫外/可見/近紅外分光光度計(jì)：雙光束、雙單色器、比例記錄并由計(jì)算機(jī)控制的紫外/可見（/近紅外）分光光度計(jì)，波長范圍寬：Lambda950：175nm～3300nm（185nm以下需氮?dú)獯祾撸?/p>

3.1.2 試驗(yàn)方法

采用Lambda950紫外/可見/近紅外分光光度計(jì)對8塊100%聚酯纖維的涂層面料進(jìn)行遮光性的測試，試驗(yàn)步驟同F(xiàn)Z/T 01009—2008《紡織品 織物透光性的測定》，但把波長范圍擴(kuò)大到300nm～830nm，并按如下公式進(jìn)行計(jì)算。

式中：Y為遮光指數(shù)；Tt為每束光線透過率百分比（300nm～830nm波段），%；i表示多少束光。

3.2 結(jié)果與分析

取8塊涂層面料在Lambda950紫外/可見/近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行遮光性能的測試，分別應(yīng)用現(xiàn)有方法和新方法進(jìn)行計(jì)算，測試結(jié)果如圖1所示。

圖1 兩種方法計(jì)算所得的遮光率

從圖1可以發(fā)現(xiàn)，8塊面料擴(kuò)大波長進(jìn)行遮光率的計(jì)算，結(jié)果基本趨勢是一致的，計(jì)算結(jié)果的差距不大，有兩塊面料計(jì)算結(jié)果存在異常，初步推算是因?yàn)椴ㄩL擴(kuò)大對面料的影響比較大。

可見光投射到窗簾的同時(shí)，其他波段的光也會(huì)投射過來，所以結(jié)合國內(nèi)外測試標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，將遮光性能的概念擴(kuò)大化，衍生為遮光指數(shù)，把對人體有害的波段也置于其中進(jìn)行遮光率的計(jì)算。結(jié)果趨勢雖然一致，但從圖1可以看出，兩者數(shù)據(jù)還存在一定的差距，后續(xù)還應(yīng)該進(jìn)行多數(shù)據(jù)驗(yàn)證新測試方法的可靠性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

本文通過對國內(nèi)外遮光測試方法標(biāo)準(zhǔn)的比較，結(jié)合兩者的特點(diǎn)，研究新的更成熟更穩(wěn)定的測試方法，使其測試后的表征指標(biāo)更有說服力更可靠。為企業(yè)和消費(fèi)提供更加可靠的檢測數(shù)據(jù)，同時(shí)為方法標(biāo)準(zhǔn)的完善提供扎實(shí)的基礎(chǔ)。