【摘要】：反光布作為安全功能性產品已廣泛應用于交通、環(huán)衛(wèi)、公安等特殊行業(yè)戶外工作人員夜間作業(yè)的工作裝。當其穿著和攜帶反光材料的人員在夜間工作或行走時，由于其回歸反射的功能使駕駛員在遠距離即可發(fā)現目標，從而避免事故的發(fā)生。
目前，反光布的制作方法有三種：涂珠法、植珠法、轉移法。不同的方法有不同的加工路線及不同的化工原材料，其反光布的反光強度、手感、表觀效果等有不同程度的差異。作為服裝服飾用的安全功能性反光布除了要求具有較高的反光強度外，還必須保證穿著的要求如耐洗、耐磨、防水等。
反光布作為安全功能性產品已廣泛應用于交通、環(huán)衛(wèi)、公安等特殊行業(yè)戶外工作人員夜間作業(yè)的工作裝。當其穿著和攜帶反光材料的人員在夜間工作或行走時，由于其回歸反射的功能使駕駛員在遠距離即可發(fā)現目標，從而避免事故的發(fā)生。對于普通百姓來說均有不同程度的夜間活動的時間，因此在其服裝、鞋帽、包、雨具等加上反光布，可以提高自身的安全性。反光布提高安全性的程度以其反光強度衡量，反光強度越高，醒目效果越好，駕駛員發(fā)現目標的距離越遠。因此，采用何種加工技術加工出反光強度高并滿足穿著要求的反光布成為研究人員關注的問題，目前，反光布的制作方法有三種：涂珠法、植珠法、轉移法。不同的方法有不同的加工路線及不同的化工原材料，其反光布的反光強度、手感、表觀效果等有不同程度的差異。作為服裝服飾用的安全功能性反光布除了要求具有較高的反光強度外，還必須保證穿著的要求如耐洗、耐磨、防水等。本文就植珠法反光布加工工藝技術作較詳盡的討論。
1.加工工藝：
1.1工藝流程：
植珠加工法是利用高壓電產生強電場，使玻璃微珠帶電而吸附于織物上的靜電植珠方法：或將玻璃微珠均勻撒在涂有粘合劑的織物上的撒珠法；或通過玻璃微珠槽的粘珠法。工藝流程：
基布→前處理→施加反射層→涂粘合劑→植珠→后處理。
1.2植珠法反光布結構：
其結構示意圖如圖1-(a)、(b)所示：
植珠法反光布的
2.加工影響因素分析：
2.1基布的選擇及其前處理的研究：
2.1.1基布的種類、規(guī)格及其制成的反光布的性能。
根據市場對反光布基布的使用要求，選用了纖維種類不同、紗支粗細不同，密度不同的三種織物作為基布進行了實驗?；嫉拿Q、規(guī)格及其布面風格列于表1中。
織物是由經、緯紗線交織而成的，它們不可能象塑料膜那樣平滑、無孔、即使像用化纖長絲制造的高密塔夫綢這種又緊密又平滑的織物，也存在有布孔和凹凸不平的問題，只不過是凹凸不平的程度較小而已。因此，基布處理使原有基布的經緯交織的凹凸、布孔以及伸出織物表面的纖維毛減小或減少，提高布面的平滑度。從而減少漫反射提高產品的反光強度、同時增加基材與后續(xù)材料的粘接性；此外，經過處理的織物還可以有效地防止涂層加工中的滲漏漿液現象，使基布與反射層的粘合性能得到改善，成品的耐摩擦及耐洗滌性能大大提高。不同基布采用不同的處理工藝(0-未處理、A、B、C、D)，其制作的反光布性能結果見表2。
(1)經處理后的基布制作的反光布，外觀均勻、細膩，疵點少，微珠呈現水平排布；反光布上反光膜層的成膜性和堅牢度增強了，微珠耐洗牢度提高了，皮膜與基布的抗剝離性解決了，對表面粗糙的基布制作的反光布明顯提高了Ｒ’值。
表2基布處理對制作的反光布性能的影響
注：反光強度R’單位：cd/Lx/m２，其他單位同表1；R10，：表示樣品洗滌10次以后的反光強度值。
(2)1號基布經過前處理后制作的反光布，除了表現在外觀的改善方面外，主要是經過A工藝處理以后，解決了成品的耐洗滌剝離性能。
2.2反射體的設置
2.2.1反射體的選擇
玻璃微珠背面設置反射體，目的在于將經過微珠折射后的入射光，盡可能多地通過反射體返回微珠內，然后再經微珠折射后返回光源處。這種反射體有各種各樣類型、規(guī)格，我們進行了篩選試驗，其對定向反光強
從表3中可以看出，微珠背面不設置反射體，反光強度極低，而設置了反射體的則隨著不同反射體有不同程度的提高。從反光體1＃—4＃的基布基本上可以看出，隨著鏡反射比的提高，定向反光強度呈上升趨勢。反射比較高者提高較多。但太高則由于布面光滑難于涂覆粘合劑。從圖3更直觀地看出，反光強度隨鏡反射比的提高而提高，但提高幅度不同，從近乎100%漫反射狀態(tài)到有鏡面反射時反光強度提高迅速，當鏡面反射比提高到一定程度后，反光強度提高明顯緩慢。
表3基材鏡反射比與產品反光強度的關系表(R，：cd/Lx/m２)
在織物上設置反射體除考慮產品的亮度外，還應考慮設備因素、加工的可行性、產品的綜合性能指標、成本等，因此，選擇４＃反射體比較適合。
2.3.2反射體用量對反光強度的影響
從理論上講反射體用量越多，反射層越光亮，產品的反光強度越高。但在試驗中發(fā)現：反射體用量增至一定程度后，反光強度反而下降，并出現產品粘結牢度下降，表現為加工困難，產品不耐洗滌，微珠脫落等問題。如圖4所示，反射體用量有一最佳值，在該值范圍除反光強度高外，產品的其它性能也很好。
2.3粘合劑影響分析
粘合劑的種類很多，不同的加工方式選擇不同的種類。本項目采用涂層復合的施加方法。目前，織物涂層劑有天然橡膠、合成橡膠、聚氯乙烯、聚氨酯、丙烯酸酯等幾大類聚合物，其中橡膠類和聚氯乙烯類織物涂層劑價格低廉，但易老化，且皮膜強度低；聚氨酯涂層劑所得涂層織物皮膜強度大，耐水壓，耐洗、耐寒及粘接強度好，但成本高；聚丙烯酸酯涂層劑所得織物風格柔軟，皮膜透明，耐候性好，需要篩選合適的品種，否則有折痕、粘接牢度差等問題。在反光布的反光系統中，微珠約1/2暴露于空氣中，約1/2埋于反射層上與反射鏡面接觸，并依靠粘合劑連接。粘合劑的選擇原則如下：
(1)柔軟且有彈性
作為服用性的反光布應滿足人們穿著舒適的需要，即要求反光布柔軟—易彎曲、易折，同時
(2)粘合劑的粘接牢度好
反光布在服用時跟隨服裝一起經受較多次的摩擦和洗滌，粘合劑作為粘合玻璃微珠、粘合織物、層與層的粘合等橋梁作用，直接影響著整個產品的牢度。因此選擇粘合劑時要求其粘接牢度好，具體表現為反光布經標準摩擦和洗滌后反光強度降低少、無剝離現象等。粘合劑的粘接性能好壞，取決于粘合劑和被粘物表面的結構與狀態(tài)，及粘合過程的工藝參數如含固量、涂覆厚度等。
(3)粘合劑的透明性要高
本反光布結構中，除了玻璃微珠與反射層對反光布的反光亮度起決定性作用以外，連接兩者的粘合劑的透明性，也是影響反光性能的重要因素。粘結玻璃微珠的涂層劑成膜以后包覆在玻璃微珠的周圍，影響反射光光路的暢通，若粘合劑成膜透明性好，使得反光系統的光強傳播損失小，將有利于反光亮度的提高。高分子材料的透明性由本身的結構和樹脂的成膜過程所決定，小分子(溶劑或水分子)揮發(fā)逸出越徹底，則透明性越好。
綜上所述，選擇了幾種涂層用粘合劑。利用涂層工藝涂刮在反射層表面，經植珠以及后處理，制成的反光布的性能比較見表4。
注：○—好，△—較好，×—差，××—很差。
從表4反光布的各項性能看出：1號、6號最好，用其加工反光布的各項指標均能滿足反光布的使用要求。
2.4玻璃微珠對反光性能的影響
在眾多種類的反光材料中，除了少量角錐棱體外，起著核心作用的是玻璃微珠。玻璃微珠是構成回歸反射織物的反光元件，它能將入射光折射后經反射層反射，使反射光按入射方向返回，因此它的性質直接決定產品的反光性能。
2.4.1折射率、直徑與反光強度的關系
在回歸反射的光學系統中，當入射光照射到玻璃珠體時，由于空氣是光疏物質，玻璃珠是光密物質這樣便產生折射，并在玻璃微珠的背面與涂料的接觸面上產生反射，而玻璃微珠的折射率、直徑與光路焦距是有嚴格對應關系
關于折射光折射的位置，與玻璃微珠的折射率和半徑之間的關系，可用下列公式表示：
f=r(2-n)/2(n-1)……(1)
其中：f-聚焦點與微珠后表面之間的距離，如圖5示
r-微珠半徑
n-微珠折射率ZK)
玻璃微珠折射率除了對聚焦點的位置有關系外，它對反光強度的影響是復雜的。我們對收集到的兩種直徑范圍、不同折射率的玻璃微珠進行實驗，其反光強度變化如圖6所示：當折射率大于1.90時，反光強度下降；當折射率等于或小于1.90時，其反光強度較高。(折射率為1.50，其反光強度近乎零)。
以折射率1.90直徑150至400目的微珠進行系統試驗。如圖7所示，隨著微珠直徑的減小，產品的反光亮度逐漸提高。對此做過大量掃描電鏡照片發(fā)現：隨著微珠直徑的變小，比表面積增大，單位面積下微珠的數量增多，而導致反光強度增大。但當微珠直徑小于某一數值，由于其直徑太小，在不改變工藝的條件下，其大部分或整個埋入反射層中，暴露于空氣的反光點減少，造成其反光強度降低。因此微珠直徑的選擇與微珠折射率、涂層的厚度等是相互關聯
2.4.2微珠的埋植深度對反光強度的影響
在回歸反射織物的加工過程中，通過控制工藝參數而控制微珠的埋植深度是非常重要的。如果微珠陷入反射層過深，玻璃微珠接受到的入射光相對較少；其次，光線進入微珠經折射后有一部分將回不到光源方向(如圖8)。而過淺則反射層不可能有效地包覆于微珠的背面，有透射現象產生，同時反映在產品上的微珠耐洗
2.4.3微珠分布狀態(tài)對反光強度的影響
(1)密度玻璃微珠分布得密集、均勻，則產品的反光強度高；如果玻璃微珠分布不密集均勻，在顯微鏡下觀察，玻璃微珠聚集成一堆一堆，或分散成稀稀拉拉，產品的反光強度就相對較低(如圖9)。
(2)排列層次定向反光布表面的微珠必須保證單層排列，避免多層摞珠。否則，摞在珠子上面的沒有了反射層的襯托就失去回歸反射性能(見前面反射體的影響)，并且這部分珠子與粘合劑接觸面小，牢度差，一搓就掉(如圖10、11)。經大量實驗驗證：有多層摞珠的產品，反光強度低，隨著磨擦或洗滌次數的增加，反光強度衰減嚴重。
3結論：
1、本試驗選用的基布，經過四種前處理工藝比較，選擇出了最好的前處理工藝，明顯改善了織物固有的凹凸不平或填塞了布孔，改善了產品表觀，防止了加工過程中的布孔滲透問題，解決產品多次洗滌后皮膜與基布的剝離問題。實驗表明1、2、3號基布經前處理后均可制作性能良好的反光布。
2、粘合劑及其它化工原材料的篩選是一項大量的工作，其粘接性、透明度、柔軟性等對反光布性能的影響很大。
3、鏡面反射層的設置是必不可少的。選擇適當的鏡面材料反射及工藝可大幅度的提高反光強度值。
4、反光元件—玻璃微珠的折射率、大小、埋植深度、排列密度等對產品的反光強度的影響有一定的規(guī)律，但綜合起來的影響是復雜的，還需進一步研究。如玻璃微珠的折射率在我國只有1.9～2.2和1.5的普通玻璃珠，其它規(guī)格尚未見到。
總之，植珠法反光布加工技術中的關鍵因素較多，要獲得性能良好的反光布，除了選擇合適的原材料外，還須依賴各層具體材料及各道加工工藝配方、參數、設備等諸多方面的配合。
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