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　　摘要：

　　總結(jié)介紹了反光紡織品的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、反光機理和途徑以及評價標準和測試方法。隨著反光紡織品應用范圍越來越廣泛，反光紡織品相關產(chǎn)品標準缺失問題日益嚴重，需要進一步加強對紡織品反光性能測試方法和評價標準的研究。

　　關鍵詞：反光紡織品；逆反射系數(shù)；評價標準；測試方法

　　1引言

　　反光紡織品屬于安全防護功能紡織品之一，是將反光材料應用于紡織品的結(jié)果。反光材料是近代物理學、化學和紡織材料科學綜合發(fā)展的產(chǎn)物[1]。反光紡織品能在視覺上表現(xiàn)穿著者或使用者的存在，比如在白天任何光線條件下、夜間燈光照射下以及利用微弱電流的作用，保證穿著者或使用者具備一定的可視性，當出現(xiàn)危險情況時，使人有足夠時間采取措施避免事故的發(fā)生。例如，據(jù)統(tǒng)計，夜間交通事故意外死亡率是白天的數(shù)倍，造成這些傷亡的原因之一是受害者所穿的衣服在黑暗環(huán)境中不顯眼，在低能見度條件下人和周圍的環(huán)境不容易區(qū)別開,從而導致交通事故[2]。近年來隨著人們生活水平的提高，設計師也利用織物反光性能，增添服裝、服飾產(chǎn)品的時尚元素。

　　20世紀50年代，美國華裔董祺芳博士基于玻璃球體對光的折射特性，將玻璃微珠涂在反光性膜層上，光通過球體折射再經(jīng)反射層反射再折射，使光線按入射方向返回，從而研制出玻璃微珠定向反光膜[3]。

　　隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展，在反光膜的基礎上又研制開發(fā)出了反光織物等反光系列產(chǎn)品；70年代，研制出微棱鏡逆向反光技術，并申請了專利技術，采用以上兩種方法實現(xiàn)紡織品反光性能，其產(chǎn)品具有良好的耐氣候性和耐磨性；80年代后期，光致發(fā)光材料制備工藝日臻完善和一系列超長余輝的發(fā)光材料的研究成功，為光致發(fā)光材料的應用開辟廣闊的前景；到了近期，可用于織物的電致發(fā)光纖維也被研制出，可以預見不久將得到廣泛應用。我國在80年代開始從國外引進少量反光布，由于價格昂貴只能在少數(shù)小范圍采用，遠遠不能滿足我國交通事業(yè)發(fā)展的需要，經(jīng)過一段時間的研制和發(fā)展，我國的反光布已從無到有，也從交通行業(yè)迅速推廣應用于公安、消防、石油石化、環(huán)衛(wèi)、戶外廣告、時尚服裝、服飾等其他行業(yè)[4]。

　　2紡織品反光的機理和途徑

　　目前用于生產(chǎn)反光紡織品的材料有：回歸反射材料、光致發(fā)光材料和電致發(fā)光材料[5]。

　　2.1回歸反射材料

　　回歸反射材料的表面是由無數(shù)個反射元素構成，由于采用獨特的表面狀態(tài)，使其不同于漫反射和鏡面反射，當一束由光源射向其表面反射元素時，分別經(jīng)由折射—反射—反射—折射后，將由光源射來的光線向原光源方向進行反射回去，并保持在一個不大的角錐內(nèi)。目前采用兩種方法可以實現(xiàn)光線的回歸反射：玻璃微珠和微棱鏡[5]。玻璃微珠法是一束光線入射到該材料表面時，會經(jīng)球形透鏡反射，回到光源方向；微棱鏡法，由于其比較規(guī)則，排列整齊，能夠提供比玻璃微珠更大的反射面，它能將70%入射光返回到光源處，同時也可以提供不同顏色的可見性，使被保護者更容易和環(huán)境區(qū)分開。

　　2.2光致發(fā)光材料

　　發(fā)光材料被外加能量照射激發(fā)后，能量可以直接被發(fā)光中心吸收，也可被發(fā)光材料的基質(zhì)吸收，在以上兩種情況下，當外加能量的粒子與發(fā)光基質(zhì)的原子發(fā)生碰撞而引起它們激發(fā)電離。電離出來的自由電子具有一定的能量，又可引起其他原子的激發(fā)電離，當激發(fā)態(tài)或電離態(tài)的原子重新回到穩(wěn)定態(tài)時，就引起發(fā)光[6]。根據(jù)基質(zhì)類別主要分為稀土高分子光致發(fā)光材料和無機光致發(fā)光材料，稀土高分子光致發(fā)光材料是具有獨特發(fā)光性能的發(fā)光材料，其熒光單色性好，發(fā)光強度高；無機光致發(fā)光材料是由基質(zhì)和激活劑組成的，其中基質(zhì)是不發(fā)光的物質(zhì)，但是當基質(zhì)中加入少量的離子或原子時，這些被稱為激活劑的離子或原子被結(jié)合到基質(zhì)的晶格中，引起某個中心的激活而發(fā)光[7]。按照余輝的長短可分為熒光材料和磷光質(zhì)材料[8]。熒光材料是物體被紫外線或波長較短的可見光照射下，會發(fā)出各種顏色和不同強度的可見光，但這種效果隨光源的移去而立即消失，可用于消防服和水上救生服，也可用于服裝、服飾產(chǎn)品的制作以增添優(yōu)美的外觀效果；磷光質(zhì)材料是物體被紫外光、太陽光或普通燈光照射后，將光能貯存，在黑暗的環(huán)境中又能以發(fā)光的形式將光能緩慢釋放，它通常放出黃光，具有警示作用。江南大學研制出了我國具有自主知識產(chǎn)權的磷光質(zhì)發(fā)光材料夜光纖維，具備良好的服用性能。

　　2.3電致發(fā)光材料

　　電致發(fā)光是指電流通過物質(zhì)時或物質(zhì)處于強電場下發(fā)光的現(xiàn)象，也是電能轉(zhuǎn)換為光能的一種形式，轉(zhuǎn)換過程中沒有能量損失，不會發(fā)熱，所以一般稱為“冷光”。目前反光紡織品主要依靠外光源使其發(fā)光，在無光源條件下，不起發(fā)光作用，英國科學家發(fā)明電池驅(qū)動下發(fā)光的高科技紗線，可以用來生產(chǎn)在黑暗中發(fā)光的紡織品，制成的服裝在黑暗中持續(xù)可見，該紗線中間是導體，外層覆蓋電致發(fā)光墨水(當電流通過時就發(fā)光)，以及透明的保護殼層，外部還存在一層導電的紗線。

　　3測試方法和評價標準

　　3.1評價標準

　　目前關于測試織物反光性能，我國主要測試標準有國家強制性標準GB 20653—2006《職業(yè)用高可視性警示服》和國家推薦性標準GB/T 28468—2012《中小學生交通安全反光校服》。

　　GB 20653—2006《職業(yè)用高可視性警示服》主要適用于需要提高作業(yè)人員可視性保障個人安全的各類崗位穿著的職業(yè)用可視性警示服[9]。本標準反光性能評價指標是逆反射系數(shù)值，其定義是在一定的幾何條件設定下，在單位光照條件下，單位面積上產(chǎn)生的亮度值，單位為坎德拉·勒克司平方米[10]。按照材料分為單一性能反光材料、組合性能材料和方向敏感性材料。單一反光材料的反光性能評價指標分為1級、2級和3級，其中3級要求最嚴格；組合性能材料不分級別，方向敏感性材料要求在0°和90°其中一個旋轉(zhuǎn)角條件下測試時，考核指標與單一反光材料和組合性能材料一致，在另一個旋轉(zhuǎn)角條件下，考核指標不低于單一反光材料和組合性能材料的75%。對于單一性能反光材料和組合性能材料需要考核經(jīng)過耐磨、屈撓、低溫彎曲、溫度變化、水洗、干洗(組合性能材料不要求)和淋雨等物理試驗后的逆反射系數(shù)值，與物理試驗前相比，考核指標有所降低。對于方向敏感性材料要求在0° 和90°其中一個旋轉(zhuǎn)角條件下測試時，考核指標與單一反光材料或組合性能材料一致，在另一個旋轉(zhuǎn)角條件下，考核指標不低于單一反光材料或組合性能材料的75%。

　　GB/T 28468—2012《中小學生交通安全反光校服》適用于中小學生交通安全反光校服的設計、制作和檢測[11]。本標準的考核反光性能指標是逆反射系數(shù)，要求不低于GB20653—2006《職業(yè)用高可視性警示服》中3級要求，經(jīng)過50次水洗、耐磨、屈撓、低溫彎曲、溫度變化等物理試驗后，逆反射系數(shù)考核指標與GB 20653—2006《職業(yè)用高可視性警示服》中單一性能材料物理試驗后的指標一致。

　　3.2測試方法

　　GB 20653—2006《職業(yè)用高可視性警示服》附錄C和GB/T 28468—2012《中小學生交通安全反光校服》附錄A分別規(guī)定逆反射系數(shù)的測定方法。GB 20653—2006《職業(yè)用高可視性警示服》附錄C中的兩種測試方法，分別是絕對測量法和相對測量法。兩種方法測試環(huán)境、設備要求和樣品數(shù)量是相同的，主要是試樣大小和測量過程存在差異，在測量過程中，絕對測量法把光探測器放在試樣的參考中心位置上，正對著光源，測量出垂直于試樣表面的照度值，移動光探測器使觀測角為標準規(guī)定度數(shù)，轉(zhuǎn)動試樣，使光的入射角為標準規(guī)定的度數(shù)。測出在每個入射角時，試樣反射光所產(chǎn)生的照度值，將以上數(shù)據(jù)帶入發(fā)光強度系數(shù)和逆反射系數(shù)計算公式中，計算出發(fā)光強度系數(shù)和逆反射系數(shù)。相對測量法要求樣品在規(guī)定環(huán)境中放置2小時后測試，在測量前，要用已計量的標準逆反射系數(shù)板進行標定。調(diào)整逆反射系數(shù)測量儀的入射角和觀測角至規(guī)定條件，按順序?qū)⒃嚇拥牟煌课环旁趦x器的測量孔下進行測量，記錄逆反射系數(shù)值。

　　GB/T 28468—2012《中小學生交通安全反光校服》附錄A逆反射系數(shù)測試方法是相對測量法，除樣品數(shù)量和大小不同，測試過程基本與GB 20653—2006《職業(yè)用高可視性警示服》一致。

　　4結(jié)語

　　目前僅有兩個國家標準分別考核職業(yè)服裝和中小學生校服反光性能的要求，對于含有反光紡織品的休閑服裝、服飾類產(chǎn)品,特別針對兒童休閑服裝、服飾類產(chǎn)品，兼顧戶外安全和時尚要求，一直缺乏技術規(guī)范和相關標準，因此需要加強對紡織品反光性能測試方法和評價標準的研究。

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　　[11]GB/T 28468—2012中小學生交通安全反光校服[S].

　　(作者單位：廣州市纖維產(chǎn)品檢測院)文/郭子山 吳文宜