防透視化學纖維及視覺遮蔽紡織品實現薄而不透

　　嘉賓：東華大學紡織學院副教授 王妮

　　作為該項目的主要研發人員之一，王妮在科研的道路上兢兢業業、孜孜以求，除了獲得桑麻獎的榮譽外，還因本研究獲得2012年度中國紡織工業聯合會科學技術進步二等獎及江陰市和江蘇省紡織工程學會的相應獎勵。

　　同時她得到1次國家自然科學基金以及2次東華大學中央高?；究蒲袠I務費專項資金計劃項目支持，并指導、培養了多名本科生、碩士生。王妮本人也有10余篇論文發表，擁有授權專利2項。

　　初見這個項目的時候，記者的第一感受是：終于可以安心地清涼過夏了。相信許多人都遇到過這樣的尷尬：炎熱的夏日既想穿得輕薄，又怕不小心走光。如何解決？答案絕不是用一片葉子自欺欺人。“防透視化學纖維及視覺遮蔽紡織品開發”項目在此領域頗有建樹，作為項目的主要研發人之一，東華大學紡織學院副教授王妮更是因其對項目的貢獻一舉獲得2012年度桑麻獎二等獎。

　　主持人：國內外白色制服均在“透”與“厚”之間取舍，尚缺乏薄而不透、兼顧視覺遮蔽性和舒適性的白色面料。國內在這方面的研究較少，國外的技術也不能完全被借鑒，您和團隊所參與研發的項目主要進行了哪些方面的創新？

　　王妮：一是建立了紡織品視覺遮蔽性科學理論和有效技術方案。從視覺生理學和物理學角度建立了紡織品視覺遮蔽性與材料物性、結構參數、環境因素的理論關系，明確了輕薄淺色面料不可能采用增加厚重程度和僅僅依賴纖維與空氣間界面光散射的途徑來實現有效的防透效果。

　　二是創新采用Mie散射理論優選高折射率粉體的粒徑分布，提高了紡織品的視覺遮蔽性能和防紅外盜攝效果。

　　三是創新設計特殊截面的防透視纖維。在此基礎上研發了防透效果優良的仿毛聚酯長絲及短纖、雙組分彈性防透長絲及短纖、防透粘膠短纖。

　　四是自主研發系列視覺遮蔽紡織品。采用上述防透長絲和短纖，并優化紗線和織物結構，生產了視覺遮蔽效果突出的長絲或短纖混紡的棉型毛型機織物及針織物。成功解決了淺色輕薄面料視覺遮蔽性與手感、舒適性不可兼顧的矛盾。2007年起裝備海軍的白色防透襯衣可掩蓋黑、紅色運動背心，在2009年閱兵中塑造了海軍官兵白色方陣的莊重形象，并推廣應用于其他行業制服和休閑運動服裝面料。

　　五是建立了織物視覺遮蔽性能測試評價方法標準?？紤]到各種因素，我們研發了防透評級標樣，首次制定了模擬實際使用條件的紡織品視覺遮蔽性能評價方法標準。

　　主持人：該項目研發的產品主要使用于哪些領域？

　　王妮：該項目研發生產了防透聚酯復合仿毛長絲及短纖維、雙組分彈性防透長絲及短纖維以及防透粘膠短纖維等防透纖維系列品種，運用上述防透纖維系列品種，開發了制服式襯衣面料、休閑襯衣面料等棉型防透面料，軍隊、公安、高檢、高法等防透制服毛料；運動服、戶外服裝等休閑防透針織、機織面料，所開發面料在具有良好的視覺遮蔽效果的同時，兼顧舒適性和手感，在軍隊、行業制服和運動休閑服裝面料上得到廣泛應用。

　　主持人：作為本屆桑麻獎得主，您個人對項目的貢獻體現在哪里？

　　王妮：首先，我系統而全面地研究了織物的結構參數、模擬實際穿著狀態等對視覺遮蔽性的影響。提出了以主因子分析所得的緊密度因子、重度因子和厚度因子以及顏色因子來代表紡織品結構相關參數信息以解釋其視覺遮蔽性。同時在課題組以往所建立的紡織品視覺遮蔽性影響因素模型的基礎上，理論分析了色散對紡織品視覺遮蔽性的影響，完善了紡織品視覺遮蔽性影響因素的理論模型，使其更接近于實際。最終綜合理論分析與實驗結果，提出應該以強化纖維內部光散射來提高織物視覺遮蔽效果的技術思路。

　　其次，克服了在防透明纖維生產中，添加微粒的選擇無章可循，缺乏理論依據支撐，一味片面追求小粒徑，再加上未能考慮可見光波長范圍和人眼視覺特性，從而難以充分發揮微粒的消光特性，進一步提高纖維防透明效果等困難。其中，我首次提出在防透明纖維的開發中，應該以Mie散射理論為基礎，綜合可見光范圍及人眼視覺閾值，進行防透明纖維開發中添加微粒的尺度范圍設計。這項創新性的研究成果已經應用于指導、優化防透明纖維設計中高折射率粉體粒徑分布，提高了相同粉體含量條件下，纖維的消光效果，為防透明纖維生產關鍵技術中添加微粒選擇提供了科學合理的參考和指導。

　　再次，在理論和實驗分析的基礎上，提出視覺遮蔽纖維截面設計的主要原則：第一，盡可能多的營造界面，增強反射損失；第二，使光線在任意徑向入射均有良好的攔截作用；第三，高折射率粉體盡可能少的分布在纖維表面，減少對機件的磨損。第四，能盡可能利用現有設備，降低成本，提高產業化的可行性。最終創新設計了具有8個含大量高折射率粉體的薄壁狀隔膜、16個宏觀反射界面復雜纖維截面結構。

　　最后，首次詳細而系統比較研究了各種可能應用于表征紡織材料視覺遮蔽性的評價方法和指標體系，分析探討其適用性和可行性。為后續相關纖維及紡織品的客觀評價與進一步開發奠定基礎。

　　主持人：從實際應用角度，該項目為企業帶來哪些經濟效益，對行業發展產生哪些影響？

　　王妮：目前，隨著防透視纖維和視覺遮蔽紡織品的研發成功和不斷改進，其系列技術已在多家合作單位和企業得到廣泛的推廣應用。以其中的2家化纖廠、5家紡織廠為例，2009～2011年間生產防透明纖維2200噸、視覺遮蔽面料2177萬米。單以面料計，其中5家紡織廠生產的面料產值超8億元，創利稅超1.7億元，獲得了很好的社會和經濟效益。

　　如江蘇陽光集團利用防透明PET纖維和進口澳大利亞羊毛為原料，開發出的“防透薄花呢”，其防透明PET含量在30%左右，通過重點解決新型防透明PET的勻染性、與羊毛纖維混配中條干均勻度等關鍵技術，使得面料克重僅160g/m2左右時，遮蓋性能就可達到4級。經市場推廣后，消費者反映極佳。該項目和產品還分別于2010和2011年獲得了江陰市科技進步二等獎和江蘇省紡織工程學會技術創新獎，為企業在創造良好經濟效益的同時，也獲得了很好的市場份額。