防透视化学纤维及视觉遮蔽纺织品实现薄而不透

　　嘉宾：东华大学纺织学院副教授 王妮

　　作为该项目的主要研发人员之一，王妮在科研的道路上兢兢业业、孜孜以求，除了获得桑麻奖的荣誉外，还因本研究获得2012年度中国纺织工业联合会科学技术进步二等奖及江阴市和江苏省纺织工程学会的相应奖励。

　　同时她得到1次国家自然科学基金以及2次东华大学中央高校基本科研业务费专项资金计划项目支持，并指导、培养了多名本科生、硕士生。王妮本人也有10余篇论文发表，拥有授权专利2项。

　　初见这个项目的时候，记者的第一感受是：终于可以安心地清凉过夏了。相信许多人都遇到过这样的尴尬：炎热的夏日既想穿得轻薄，又怕不小心走光。如何解决？答案绝不是用一片叶子自欺欺人。“防透视化学纤维及视觉遮蔽纺织品开发”项目在此领域颇有建树，作为项目的主要研发人之一，东华大学纺织学院副教授王妮更是因其对项目的贡献一举获得2012年度桑麻奖二等奖。

　　主持人：国内外白色制服均在“透”与“厚”之间取舍，尚缺乏薄而不透、兼顾视觉遮蔽性和舒适性的白色面料。国内在这方面的研究较少，国外的技术也不能完全被借鉴，您和团队所参与研发的项目主要进行了哪些方面的创新？

　　王妮：一是建立了纺织品视觉遮蔽性科学理论和有效技术方案。从视觉生理学和物理学角度建立了纺织品视觉遮蔽性与材料物性、结构参数、环境因素的理论关系，明确了轻薄浅色面料不可能采用增加厚重程度和仅仅依赖纤维与空气间界面光散射的途径来实现有效的防透效果。

　　二是创新采用Mie散射理论优选高折射率粉体的粒径分布，提高了纺织品的视觉遮蔽性能和防红外盗摄效果。

　　三是创新设计特殊截面的防透视纤维。在此基础上研发了防透效果优良的仿毛聚酯长丝及短纤、双组分弹性防透长丝及短纤、防透粘胶短纤。

　　四是自主研发系列视觉遮蔽纺织品。采用上述防透长丝和短纤，并优化纱线和织物结构，生产了视觉遮蔽效果突出的长丝或短纤混纺的棉型毛型机织物及针织物。成功解决了浅色轻薄面料视觉遮蔽性与手感、舒适性不可兼顾的矛盾。2007年起装备海军的白色防透衬衣可掩盖黑、红色运动背心，在2009年阅兵中塑造了海军官兵白色方阵的庄重形象，并推广应用于其他行业制服和休闲运动服装面料。

　　五是建立了织物视觉遮蔽性能测试评价方法标准。考虑到各种因素，我们研发了防透评级标样，首次制定了模拟实际使用条件的纺织品视觉遮蔽性能评价方法标准。

　　主持人：该项目研发的产品主要使用于哪些领域？

　　王妮：该项目研发生产了防透聚酯复合仿毛长丝及短纤维、双组分弹性防透长丝及短纤维以及防透粘胶短纤维等防透纤维系列品种，运用上述防透纤维系列品种，开发了制服式衬衣面料、休闲衬衣面料等棉型防透面料，军队、公安、高检、高法等防透制服毛料；运动服、户外服装等休闲防透针织、机织面料，所开发面料在具有良好的视觉遮蔽效果的同时，兼顾舒适性和手感，在军队、行业制服和运动休闲服装面料上得到广泛应用。

　　主持人：作为本届桑麻奖得主，您个人对项目的贡献体现在哪里？

　　王妮：首先，我系统而全面地研究了织物的结构参数、模拟实际穿着状态等对视觉遮蔽性的影响。提出了以主因子分析所得的紧密度因子、重度因子和厚度因子以及颜色因子来代表纺织品结构相关参数信息以解释其视觉遮蔽性。同时在课题组以往所建立的纺织品视觉遮蔽性影响因素模型的基础上，理论分析了色散对纺织品视觉遮蔽性的影响，完善了纺织品视觉遮蔽性影响因素的理论模型，使其更接近于实际。最终综合理论分析与实验结果，提出应该以强化纤维内部光散射来提高织物视觉遮蔽效果的技术思路。

　　其次，克服了在防透明纤维生产中，添加微粒的选择无章可循，缺乏理论依据支撑，一味片面追求小粒径，再加上未能考虑可见光波长范围和人眼视觉特性，从而难以充分发挥微粒的消光特性，进一步提高纤维防透明效果等困难。其中，我首次提出在防透明纤维的开发中，应该以Mie散射理论为基础，综合可见光范围及人眼视觉阈值，进行防透明纤维开发中添加微粒的尺度范围设计。这项创新性的研究成果已经应用于指导、优化防透明纤维设计中高折射率粉体粒径分布，提高了相同粉体含量条件下，纤维的消光效果，为防透明纤维生产关键技术中添加微粒选择提供了科学合理的参考和指导。

　　再次，在理论和实验分析的基础上，提出视觉遮蔽纤维截面设计的主要原则：第一，尽可能多的营造界面，增强反射损失；第二，使光线在任意径向入射均有良好的拦截作用；第三，高折射率粉体尽可能少的分布在纤维表面，减少对机件的磨损。第四，能尽可能利用现有设备，降低成本，提高产业化的可行性。最终创新设计了具有8个含大量高折射率粉体的薄壁状隔膜、16个宏观反射界面复杂纤维截面结构。

　　最后，首次详细而系统比较研究了各种可能应用于表征纺织材料视觉遮蔽性的评价方法和指标体系，分析探讨其适用性和可行性。为后续相关纤维及纺织品的客观评价与进一步开发奠定基础。

　　主持人：从实际应用角度，该项目为企业带来哪些经济效益，对行业发展产生哪些影响？

　　王妮：目前，随着防透视纤维和视觉遮蔽纺织品的研发成功和不断改进，其系列技术已在多家合作单位和企业得到广泛的推广应用。以其中的2家化纤厂、5家纺织厂为例，2009～2011年间生产防透明纤维2200吨、视觉遮蔽面料2177万米。单以面料计，其中5家纺织厂生产的面料产值超8亿元，创利税超1.7亿元，获得了很好的社会和经济效益。

　　如江苏阳光集团利用防透明PET纤维和进口澳大利亚羊毛为原料，开发出的“防透薄花呢”，其防透明PET含量在30%左右，通过重点解决新型防透明PET的匀染性、与羊毛纤维混配中条干均匀度等关键技术，使得面料克重仅160g/m2左右时，遮盖性能就可达到4级。经市场推广后，消费者反映极佳。该项目和产品还分别于2010和2011年获得了江阴市科技进步二等奖和江苏省纺织工程学会技术创新奖，为企业在创造良好经济效益的同时，也获得了很好的市场份额。