紡織品不同測試面對遠紅外性能結果的影響

成 強

(1.中國紡織信息中心，北京 100742；2.中國紡織工業聯合會檢測中心，北京 100025)

近年來，具有遠紅外功能的紡織品已經走入人們的日常生活，遠紅外產品不僅能夠滿足人們對紡織品保暖性的追求，而且減輕了日常穿衣厚重的拘束感，但需要注意是，具有遠紅外功能的紡織品，不一定稱之為遠紅外紡織品[1]。遠紅外線是紅外線的一部分，通常是波長在4～1000 μm的電磁波[2]。遠紅外具有光線的直進性、屈折性、反射性和穿透性，它的輻射能力強，可對目標直接加熱而不使空間的氣體或其他物體升溫；遠紅外能被與其波長范圍一致的物體吸收產生分子共振，從而產生熱效應；遠紅外不僅能使物體產生熱量，還能滲透到人體皮膚下，通過遞質傳導和血液循環使熱量深入到人體細胞和組織[3，4]。基于上述特點，紡織品的遠紅外性能主要考核遠紅外發射率和遠紅外輻射溫升值兩個指標[5，6]。現行的GB/T 30127—2013方法對遠紅外性能做出評價：一般樣品的遠紅外發射率不低于0.88，且遠紅外溫升值不低于1.4℃；疏松樣品的遠紅外發射率不低于0.83，且遠紅外溫升值不低于1.7℃；紗線及纖維原料不予以評價[6]。此方法也是目前國內應用最為廣泛的,但由于標準中并未明確指出樣品的測試面，因此本文主要針對試樣不同測試面的遠紅外性能進行探討。

1 試驗部分

1.1 試樣與儀器

試樣：針織面料、機織面料、植絨面料、銀色印花面料。儀器：EMS 302M遠紅外發射率測試儀(和德科儀企業有限公司)，遠紅外輻射溫升測試裝置(中國紡織信息中心)。

1.2 測試原理

遠紅外發射率的測定，是將標準黑體板與試樣先后置于熱板上，依次調節熱板表面溫度使之達到規定溫度(34℃)，然后用光譜響應范圍覆蓋5～14 μm波段的遠紅外測量系統，分別測定標準黑體板和試樣覆蓋在熱板上達到穩定后的輻射強度，通過計算試樣與標準黑體板的輻射強度之比，從而求出試樣的遠紅外發射率[6]。

遠紅外溫升的測定：遠紅外輻射源以恒定輻照強度輻照試樣一定時間后，測定試樣測試面表面的溫度升高值[6]。

1.3 測試步驟

測試環境需要滿足GB/T 6529中規定的標準大氣溫濕度[5]：20±2℃，65±5%。

遠紅外輻照溫升測試流程：將調試后的試樣朝向遠紅外輻射源，記錄試樣表面初始溫度T0，試樣輻照30 s時的表面溫度T，計算試樣溫升值ΔT=T-T0。

2 結果與討論

2.1 針織和機織面料測試面的影響

針織和機織面料不同測試面遠紅外性能的測試結果見圖1。

圖1 平紋面料測試面的選擇對遠紅外性能的影響

由圖1可知，針織面料正面的遠紅外發射率為0.91、遠紅外溫升值為1.5℃，反面的遠紅外發射率為0.91、遠紅外溫升值為1.5℃；機織面料正面的遠紅外發射率為0.90、遠紅外溫升值為1.4℃，反面的遠紅外發射率為0.91、遠紅外溫升值為1.4℃。由于織物結構簡單，其測試面的選擇其對遠紅外性能沒有明顯影響。

2.2 植絨面料不同測試面對遠紅外結果的影響

植絨面料不同測試面遠紅外性能的測試結果見表1。

表1 植絨面料遠紅外測試結果

由表1可知，植絨面料植絨面的遠紅外發射率為0.85，基布面的遠紅外發射率為0.91，植絨面的發射率測定是對基布面進行加熱，通過熱量的傳導，使植絨面發射出5～14 μm的遠紅外射線，遠紅外發射率測試儀接收到植絨面的遠紅外射線后，計算出遠紅外發射率。植絨面自身的多簇狀絨毛對遠紅外線的發射有一定散射作用，使得儀器接收到的遠紅外線法向發射強度降低；植絨面料植絨面的遠紅外溫升值1.8℃，基布面的遠紅外溫升值為1.4℃。植絨面的疏松結構有一定的蓄熱作用,能夠有效保持熱量不散失，而植絨面料的基布面為平紋結構，使得植絨面料的植絨面遠紅外溫升值優于基布面。

2.3 印花面料不同測試面對遠紅外結果的影響

印花面料不同測試面遠紅外性能的測試結果見表2。

表2 銀色印花面料不同測試面對遠紅外測試結果的影響

由表2可知，銀色印花面料的不同測試面對遠紅外性能測試結果具有顯著影響。由于銀色印花面面料的正反面色差較大，對遠紅外波長的吸收差異明顯，銀色印花面的遠紅外溫升值僅為1.2℃，銀色印花面料的基布面遠紅外溫升值為1.6℃；其印花面的遠紅外發射率為0.77，基布面遠紅外發射率為0.91。

為對試驗結果進行進一步探究，對其遠紅外發射率進行了長達60 min的數據監測，結果如圖2所示。由圖2可知，銀色印花面料基布面的遠紅外發射率分布在0.906～0.9125之間，印花面的遠紅外發射率分布在0.761～0.769之間，不同測試面的遠紅外發射率明顯不同。紅外輻射屬熱輻射，是因物質具有溫度而傳遞的輻射能，它可以在真空、氣體或其它能夠透射輻射的介質中傳播，具有“波粒二象性”。出現這種情況的原因可能是印花面料在加熱時，其表面的印花顆粒直徑與遠紅外波長相近，將遠紅外線衍射到儀器的黑筒壁上，使遠紅外發射率黑體筒接收法向發射的遠紅外線數量減少，從而導致印花面的遠紅外發射率的數值減小。

圖2 銀色印花面料的遠紅外發射率結果

3 結語

通過對不同面料測試面的遠紅外測試數據進行分析，討論了測試面對紡織品遠紅外發射率和遠紅外溫升值的影響。平紋結構織物不同測試面的遠紅外發射率與遠紅外溫升值的測試結果無明顯差異。植絨面料植絨面的遠紅外發射率要低于基布面，但是植絨表面的結構疏松，其遠紅外溫升值較高，表現出良好的蓄熱性能。由于印花面料的銀色表面具有一定的光反射性能，使得印花表面的遠紅外發射率和遠紅外溫升值的結果均低于基布面。

通過對織物不同測試面的遠紅外試驗結果進行分析和探究，可以得出織物測試面的選擇對紡織品遠紅外發射率和遠紅外溫升值具有一定的影響，因而在送檢的過程中，要明確指出該紡織品的測試需求及測試面，以免出現測試結果的分歧。