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1、反光警示服及其检测技术标准与楦测>>介绍了反光材料的反光原理,根据国外标准提出了反光警示服产品的设计要求和质量要求,以及相关项目的检测方法,指出了目前我国出口反光警示服存在的问题,对促进我国反光警示服出口和研制我国反光警示服标准有积极意义.Thepaperintroducesthereflectiveprincipleofreflectivematerials.andbasedoninternationalstandards,discussesthedesignandqualityrequirementsonreflectivewarningclothingandrelatedte
2、stingmethods.ItalsopointsoutsomeshortcomingsofthereflectivewarningclothingexportedfromChinaandgivesadviceondevelopingsuchproductandestablishingrelatedstandards.墨反光警示服及其检测技术High-visibilityReflectiveWarningClothingandRelatedTestingTechnology福建出入境检验检疫局程立军柯家骥陈学灿反光警示服也称高能见度警示服(HighvisibilitywalTIingcloth
3、ing).是指在各种光线条件下能起到警示作用的服装.常见的品种有:反光工作服,反光背心.反光雨衣,反光校服等.反光警示服一般由颜色醒目的基底(荧光)材料和反光(逆反射)材料组成.荧光加反射的效果.使穿者无论在白天还是黑夜在灯光的照射下.都能与周围环境形成强烈的反差.起到安全防护等作用.1反光原理与防护作用当光线照射到粗糙不平的表面上.经反射后向各个方向反射.称为漫反射:当光线照射到平滑的表面上.入射的平行光按反射定律返回.称为镜面反射而当光线照射到微珠或透镜之类的物体上.由于微珠或透镜的高折射作用而聚光在焦点的特殊反射层上.光线经折射后聚集.再从焦点反射又经微珠或透镜折射回到光源方向.即为回归
4、反射.也称逆反射.逆反射原理见图l和图2.反光材料是用玻璃微珠或微棱镜型材料采用光学折射定向回归原理而产生的高科技产品.我国反光材料的应用始于20世纪80年初.此后随着我国反光材料产业的发展IJ麓建出逐步扩大.使用范围涉及公安交通,交通监理,消防.铁路,煤矿等部门.在保证人身安全的各个领域广泛使用.荧光材料是指能发出比被吸收光波长更长的光辐射的材料.反图1微珠反射原理纺织导报ChinaTextileLeader.2007No.3图2棱镜反射原理用玻璃微珠制作的反光服装标饰,加上荧光底色后,比非反光材料在灯光下醒目几百倍,据测试,直径0.5m的灰色回归定向反光牌在汽车前灯的照射下,可使司机在80
5、0m距离内发现目标.反光材料的这一特性被广泛用于交通警察,交通协管员,环卫工人,道路施工人员的职业安全工作服,起到了较好的防护作用.据有关统计,在导致死亡的交通事故中,40%以上都发生在夜间,尽管夜间道路上行驶的车辆比白天少80%,但由于反光材料的普及和用量的增长,美国在过去10年间车祸死亡人数下降了40%.在欧美国家的各种规定或宣传中都强调使用反光材料,如在雨,雾,雪,夜等视线辨别能力差的环境下,老人,儿童外出,必须佩带或穿着具有反光材料的标志或服装,甚至反光材料的规范使用也作为保险赔偿的重要依据之一.2设计要求对于反光警示服的设计和使用,目前欧洲提供了一种产品标准EN471,用以解决在高可
6、视警示服设计和应用上存在的不一致问题.该标准对应用于高可视性服装的反光材料的性能,最小面积以及在服装上的位置等都作了具体,详细的规定.21材料类型与服装等级反光警示服所用反光材料类型有3种,分别是:1)基底材料:指具有高度可视性的有色荧光材料,但不要求满足对逆反射性的要求:2)逆反射材料:指具备逆反射性能的材料,但不要求满足对基底材料的要求3)双性能材料:指具备底基和逆反射双重性能的材料.警示服分为3个等级,每一等级的警示服上的警示材料的使用面积最小值须满足表1的要求.警示服应有一定面积的基底材料和逆反射材料,或有一定面积的双性能材料.表1反光材料的面积m基底材料逆反射材料双性能材料O8O.2
7、O.5OO13O.14O1OO.2O2l2特殊要求1)除背心外,基底材料须水平环绕躯干,袖子,裤腿等部位.2)逆反射材料条应不小于50mm宽,但对于缚带,逆反射材料条应不小于30mm宽.3)环绕连体罩衣躯干部位的逆反射材料应是不小于标准与植测50mm宽的水平的两条:夹克,马甲,背心在躯干部位须有间距不小于50n3m的水平的两条逆反射材料,两肩应各有1条连接前后两片的逆反射材料,躯干部位的逆反射条中下面的一条距服装底襟的距离应不小于50mm夹克,马甲和背心应有1条逆反射材料绕着躯干,两肩应各有1条逆反射材料从前到后与躯干的逆反射材料相联,躯干部位的逆反射条应不低于夹克,背心马甲的底襟的上方50m
8、m处:夹克,马甲,背心有两条水平逆反射材料最少相距50mm绕着躯干,躯干部位的逆反射条中下面的1条距服装底襟的距离应不小于50n3m.4)全袖连身工作服和夹克应有两条逆反射材料环绕着.应放在服装和躯干的同一高度上,上面一条绕着袖子的上部分(肩N,-t之间)下面一条的底距袖子的底应不小于50mm.5)连身工作服,吊带裤和腰带裤应有2条相距不,J,-T50mm的逆反射材料.水平绕着每条腿,上面的1条带子的上方应不高于裤腿底部的350mm,下面l条带子的底边应不低于裤腿底边上方50mm.6)吊带裤应有1条逆反射材料绕着躯干.7)背心应设计成人可以穿且两侧的空隙(水平方向)应不大于50mm.8)与性能
9、材料和基底材料相联的逆反射材料之间的空隙不要超过5mff!.9)马具应有1条逆反射材料带(单独或与性能材料相连)绕着腰,其它的逆反射材料带(单独或与性能材料相连)从后往前经过双肩与腰带相连带子的宽度不小于30n3m.3材质要求制作反光警示服的主要原料有树脂,颜料,玻璃微珠等.其中,对于树脂,应具有极佳的粘接能力,要求具有一定防水性,耐洗性,透明度,折射率耐候性和稳定性,各层树脂之间还必须具有很好的相配性:对于颜料,要求高透明性,色相稳定性以及相容性:对于玻璃微珠,要求具有高折射率,高透明性,低透率,以及良好的圆度粒度一致性和分散性等.EN471标准详细规定了高能见度警示服颜色色度,最小亮度系数
10、,色牢度,缩水率,机械强度,防水性,透水蒸汽性,逆反射性等材质指标.3.1颜色1)新材料(氙灯曝晒前)新基底材料色彩与新双性能材料色彩要求如表2,表3所示.纺织导报ChinaTextileLeader.2007No.3标准与植测表2基底材料的颜色萤光红0.6550.570o.5950690O3440340O_315O-31O不同的色彩有不同的色度坐标在色度图中占有不同位置详见CIEl93lYxy表色方法.根据表2,表3的X,y值.可以在色度中明确地定出它的颜色特征.色度坐标只规定了颜色的色度,而未规定颜色的亮度所以若要唯一地确定某颜色.还必须指出其亮度特征.表中的亮度系数卢也叫亮度指数.实际上
11、就是色度坐标中的Y值.分别以表2,表3中每种颜色的X,Y值为横轴和纵轴.确定相应的点就可以在色度坐标中建立起每种颜色的框图.如果86OO图3ClE1931Yxy表色方法某个样品色度坐标在此框图范围内且亮度指数(Y值)则该样品颜色满足标准要求.这样.既有了表示颜色特征的色度坐标X,Y.又有了表示颜色亮度特征的亮度因数Y则该颜色就能完全唯一地确定.为了直观地表示这3个参数之间的意义可用图3表示.2)氙灯曝晒后的材料氙灯曝晒后的颜色应在表2基底材料和表3双性能材料所示的同等值范围内.其亮度系数应不小于表2,表3相应的最小值.测试样品的耐光色牢度按照ISO105一B02方法l进行测试.对红色和桔红色材
12、料将持续曝晒直到蓝标5级变成灰卡3级.对黄色材料要持续曝晒直到蓝标4级变成灰卡4级.3.2基底材料色牢度1)耐摩擦色牢度:按ISO105-Xl2标准测试干/湿摩擦色牢度应至少为4级;2)耐汗渍色牢度:按ISO】05-E04标准测试.耐汗渍色牢度变色应至少为4级沾色至应少为3级;3J其他色牢度:当防护标签要求水洗,干洗,次氯酸漂白,热压色牢度时.色牢度将依标签要求测试.测试方法和最低要求如表4.表4色牢度的测试方法和要求热压变色:45沾色:43.3尺寸变化1)基底材料的尺寸变化在长向和宽向都不能超过3%.2)按照ISO3759:l994标准进行样品的准备,标记和测量3)如没有特殊要求.样品的洗涤
13、一般进行5次洗涤循环按照ISO6330(水洗)和ISO31752(干洗)标准所述程序进行.3.4机械性能IJ梭织材料的拉伸强度:经向.最小850N纬向最小650N.样品尺寸为60mm300mm.拉伸速度为(10010)mm/min.2)针织材料的胀破强度100kN/m.胀破强度应按ISO2960进行测试.测试的样品直径为30mm.纺织导报ChinaTextileLeader.2007No.33)涂层织物和叠层织物的拉伸强度和撕破强度:经纬向拉伸强度450N.伸长率50%经纬向撕破强度25N.其中拉伸强度按ISO142卜1998或ISO13934一卜1999方法进行;撕破强度按ISO4674-1
14、方法进行.拉伸速度为(1O010)mm/min.3-5防水性能在恶劣或寒冷的气候中,高度可视警示服的基底材料的防水性能应符合BSEN343:2003中的要求.见表5.防水性能按照EN208l1方法进行测试.表5防水性能Pa面料(预处理前)Wp8000面料(预处理后)Wp8000Wp13000接缝(预处理前)Wp8000Wp8000Hl30003,6抗水蒸汽性1)平织或针织织物制成的基底材料抗水蒸汽性应不超过5(m?Pa)/w;水蒸汽透气性指数应不低于0.15.测试3块样品取平均值.2)由涂层织物或叠层织物制成的基底材料.抗水蒸汽性要求见表6.抗水蒸汽性按ISOl1092方法进行测试.表6抗水蒸
15、汽性能(m?Pa)/W抗水蒸汽性能(Ro)R4020R.40R.203-7逆反射性能要求1)逆反射系数及其测试仪器标准与裣测逆反射性能用逆反射系数表示.逆反射系数相关概念如下:光强度系数(coefficientofluminousintensity):逆反射在观测方向的光强度除以投向逆反射体且落在垂直于入射光方向的平面内的光照度.R=I/E(1)式中:光强度系数.cd?1x_.:,光强度.cd;E光照度.1x.逆反射系数(coefficientofretroreflection):逆反射面的逆反射光强度系数除以它的面积.R=R/A=/(E.A)?(2)式中:逆反射系数,cd?lx?mA试样表面
16、的面积.m.逆反射系数测量仪属于精密光学仪器,交通行业在路标测试时经常使用.在纺织行业中的使用还不太多.其原理是通过改变不同的入射角度及观测角度来模拟测试真实情况下的材料反射的光度值.主要包括:数据采集系统(有一定灵敏度范围的光学探头),数据显示系统(测试控制单元)入射角转动台(可旋转角度的配件)校准板(高强级,工程级两组标准校正模板)和充电器等.测试前要用标准校准板校准光学仪器.按照标准要求的入射角.观测角进行测量.2)新材料的逆反射性能要求(曝晒前)单性能逆反射材料和双性能材料在测试曝晒前应分别符合表7的要求.表7最小逆反射系数cd/(Ix?m)12201.1.30250330651202
17、502525255】0101.5220290501oo2oo20151547713)曝晒后的材料的逆反射性能要求单性能材料:当以观测角12和入射角5.进行测量时.单性能反射材料的反射系数应大于100cd/(1x?m):双性能材料:当以观测角12和入射角5.进行测量时.双性能反射材料的反射系数应大于30cd/(1x?m).由于荧光材料的耐光性较差.所以要测试它们曝晒后的颜色和逆反射性能.4出口反光警示服存在的主要问题当前.我国出口的反光警示服主要还存在以下问题.13518020751705121235515065530601.751010144054.1技术壁垒问题近年来.国内反光警示服热销.出
18、口的反光警示服也不断增加.但我们生产企业的规模都不大.自主研发能力较弱,出口到欧美的反光警示服客户通常需要通过EN471.EN343等标准的检测认证,只有满足该标准的产品才能进入欧美市场.从前文可知.相关的检测项目非常繁杂.许多项目都是未知或不熟悉的,检测费用高,国内检测机构基本也无法检测.所以出口企业的成本较大.纺织导报ChinaTextileLeader.2007No.3下转P9087标准与检测再随着纱线卷绕运动向下移动,再被汇聚加捻后.形成类似多股纱条捻成的缆绳纱,故又有将其称为缆型纺纱.与仅由两根弱捻须条加捻而成的赛络纱相比.这种由多根弱捻须条加捻而成的纱,具有更高的强力,更好的耐磨性
19、和更少的毛羽.3)纺纱时选用硬度高的钢领.硬度低的钢领易被钢丝圈磨成沟痕,令张力不稳定,增加毛羽的产生.另外.可稍增加纱线捻度,如增加8%15%.但捻度增加后手感较硬.编织时可能要加装解扭器.络筒可选用德国AC338或意大利奥立安自动络筒机.其精密卷绕系统.可防止纱线重绕.减少退绕时的不适当摩擦而产生毛羽.3.3改善织物整理工艺1)整理时使用助剂.在漂白处理过程中加入抗起毛起球剂,染色过程中加入柔软剂,以减少纱线之间,织物与染色机之间的湿摩擦力.同时可以控制纤维从纱线内漏出尾端,从而降低起毛起球的几率.或者利用树脂类助剂或化学粘合剂.经过轧压,使毛羽紧紧粘贴于织物表面,达到降低起毛起球的目的.
20、2)纤维素纤维织物(棉粘胶麻天丝.等)可使用生物抛光技术.一种用纤维素酶改善棉织物表面的整理(上矮P87)4.2逆反射系数问题受粘合剂和涂层厚度以及工艺配方等因素的影响.逆反射材料根据反光强度的大小分为钻石级,高强级和工程级三级,根据不同产品要求,用途也各不相同.目前大部分服装生产企业和反光面料生产企业都没有逆反射系数测量仪器.没有检测设备无法定量表示面料的逆反射系数,对产品质量无法进行控制,许多企业仅凭感官进行判定,致使产品质量参差不齐.4.3颜色问题目前市场上销售的部分反光警示服颜色色度和亮度还达不到EN471标准的要求.5结语功能性纺织品是未来纺织服装的发展趋势之一.在人们追求的各种服装
21、性能之中,安全价值最高.是难以用金钱衡量的.反光警示服属于保障人生安全性的功能性纺织工艺.用酶将纤维末端弱化,然后用机械作用力去除从纱线表面伸出的细微纤维,这些细微纤维被去除了就不会起毛起球.色泽也变得更光亮.3)涤纶织物.在烧毛工序采用一正一反,使用弱火,以免引起过烧.精练工序时将油去干净.否则油脂在服用时容易吸附小颗粒,小花毛.同时在精练过程中加入烧碱,由于涤纶织物不耐强碱,能对涤纶织物能起到碱减量的作用.使涤纶织物表面产生剥皮效果,提高抗起毛起球效果.4结语总之.产生毛羽的重要原因是受到摩擦,为了减少摩擦的可能性.可以从各道工序去改进.比如在精梳之前的工序,对棉花或棉条进行充分的梳理.减
22、少棉花或棉条中的杂质和棉结;在络筒工序中,注意糟筒和日常维护和保养等等.随着人们生活水平的提高,消费者对服装的要求也较过去有了很大提高.各生产商都竭尽心思,在提高产品的档次和附加值方面下功夫.产品一旦容易起球.档次就会大打折扣,只要生产商在生产时结合产品自身的特点.将理论与实践相结合,还是能找到有效措施,解决各产品起毛起球的问题.提高产品档次.鲫产品,反光面料的大量使用对提高纺织产品的附加值.促进我国纺织产品出口,突破国外技术壁垒有着积极重要的意义.除此之外.在服饰上使用反光材料,也是国际服饰流行的大趋势,如NIKEC&D,BODYGUARD,CAMEL和REEBOK等一些国际着名品牌
23、公司.均采用反光材料装饰各种体育运动鞋帽,棉服外套休闲服,箱包产品.到目前为止我国还没有反光警示服的产品标准和检测方法,所以对纺织行业来讲.加紧反光警示服相关检测技术的研究及检测设备的研制.已显得十分迫切.姗参考文献【1】GB/T163l11996:道路交通标线质量要求和检测方法【s】.【2】BSEN4711994:HighvisibilityWarningClothingS.【3】BSEN343:2003.ProtectiveClothingProtectionAgainstRain【s】.【4】ROYS.BERNS.颜色技术原理【M】.北京:化学工业出版社,2002纺织导报ChinaTextileLeader.2007No.3
