室內阻燃立體裝飾面料的設計探索

張引

（中華人民共和國淄博海關，山東 淄博 255035）

目前市場上的防火阻燃面料主要采用以下2 種方法：一是在紡織成品面料上通過后整理工藝對面料進行阻燃處理（涂層處理）；二是將具有阻燃功能的阻燃劑通過聚合物聚合、共混、共聚、復合紡絲、接擠改性等化學手段加入到纖維中，使纖維具有阻燃性[1]?，F代室內裝飾中，室內裝飾墻布通常使用紡織面料，一旦發生火災，屬于易燃的物品。尤其在人流較多的場所如酒店、賓館、會所等，更要注意消防安全，加強安全防范。

國家消防條例規定：大型會所、歌舞廳、影劇院以及賓館等公共場所所用阻燃墻布，要求必須達到或超過阻燃B1 級的標準，采用玻璃纖維來生產織造室內墻布，可以大大提高阻燃墻布的阻燃性，而且也減少生產過程中的工業污染，降低了加工及生產成本。如下詳細論述室內阻燃立體墻布的具體研發設計。

1 設計靈感與意圖

目前市場上的防火墻布就是人們平時稱的阻燃墻布，其實際上就是只能阻止其燃燒一段時間（即最高達到B1 級，標準是指墻布在垂直燃燒時能在5s 之內自然阻斷燃燒），生產工藝上大部分為在墻布的生產過程中增加了阻燃劑等防火漿料。根據GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》，燃燒性能等級一共分A 級不燃材料（A1、A2），B1 級難燃材料（B、C），B2 級可燃材料(D、E)，B3 級易燃材料（F）?？梢宰龅紸級防火的只有玻璃纖維壁布，它能達到不燃和阻燃效果，但玻璃纖維壁布表面要再做一層乳膠漆，市場上的防火墻布最多只能達到難燃的B1 級。玻璃纖維最大的特征是抗拉強度大，抗拉強度在標準狀態下是6.3～6.9g/d，濕潤狀態是5.4～5.8g/d；耐熱性好，溫度達300℃時對強度沒影響；而且還有優良的電絕緣性，是高級的電絕緣材料，也用于絕熱材料和防火屏蔽材料[2]；一般只能被濃堿、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。因此，用它來設計室內裝飾用阻燃墻布，考慮其纖維剛性大的特點，織造時纖維不易彎曲，且避免對人體皮膚傷害，將其設計為墻布的填芯用材料，使其具有裝飾和防火雙重功能。目前防火墻布在墻面裝飾中越來越受到人們的重視，尤其是一些公共場所的墻面裝修。本文基于該想法設計了一款阻燃且具有立體高花外觀效果的墻布，設計主面料案例的顏色選用了2023 年室內墻面裝飾流行色——灰色。

2 原料選擇

產品表面（里層、外層）設計以滌彈網絡絲和滌彈絲為主，填芯以玻璃纖維和滌彈絲為主。其搭配優缺點的互補分析如下。

滌彈絲除了具有一般滌綸斷裂強度和彈性模量高、熱定型性優異、回彈性能好、耐熱性、耐光性、耐腐蝕性強、易洗快干等特點外，還具有膨松性高、隔熱性好、手感舒適、光澤柔和等特點，目前市場上的室內裝飾墻布一般都使用滌彈絲。而玻璃纖維又具有良好的耐氣候性（在低溫-196℃，高溫300℃之間）、非粘著性（不易粘附任何物質）、耐化學腐蝕（耐強酸、強堿、王水及各種有機溶劑的腐蝕）、摩擦系數低、透光率達6%～13%、絕緣性能高、防紫外線、防靜電、強度高、機械特性良好、耐藥劑性等優點。

利用玻璃纖維的隔熱、防火、阻燃及高絕緣性能等與滌彈絲交織設計來實現室內裝飾用阻燃等功能性墻布。采用玻璃纖維及滌彈絲作為緯線進行填芯設計，以及滌彈絲位于織物里層外表，既保證了墻布的裝飾性，又賦予了墻布的阻燃及立體彈性等功能，有利于織造（玻璃纖維剛性大，織造不易彎曲）的順利進行和減少玻璃纖維對人體皮膚的損害。

3 織物織造規格設計

考慮織造成本及后處理工藝造成的工業污染，織物采用色織工藝。玻璃纖維、填芯滌彈絲緯線和背襯滌彈絲緯線均采用原白線，只有經線和表層緯線為色線。具體織造設計工藝如下。

3.1 經緯組合及工藝流程

3.1.1 經緯組合

經紗構成為：甲經為166.7dtex（150D）滌彈網絡絲（色），乙經為166.7dtex（150D）滌彈網絡絲（色），甲經∶乙經∶甲經=2∶1∶2。

緯紗構成為：甲緯為333.3dtex（300D）滌彈絲（色同經紗），乙緯為333.3dtex（300D）滌彈絲（白色），丙緯為217.4Tex（4.6N）玻璃纖維（白色，因玻璃纖維剛性大，采用填芯與經線不交織織造），丁緯為1666.7dtex（1500D）滌彈絲（白色）。投緯順序設計為：甲緯∶丙緯∶丁緯∶乙緯∶甲緯=2∶2∶1∶1∶1

根據今年室內裝飾墻布的流行色，色紗顏色選取見圖1。

圖1 色紗顏色

上機緯密為：64 根/cm（雙層填芯），26 根/cm（單層變化緯重平組織，以減少綜片數進行變化設計），筘號為12 齒/cm，筘穿入數為5 入。

組織方式為：正身組織采用表面五枚經緞里面平紋的雙層填芯、單層變化緯重平組織。邊組織采用2/2經重平組織（玻璃纖維和粗的滌彈絲在邊下面緯浮長不交織）、平紋組織組合；也可以不設計邊組織，用絞邊即可。

其他注意事項有：織物織造時，紋樣織橫條；懸掛時，緯向為墻高方向；織機寬度選用幅寬為3m 的寬機（使成品寬度與住宅墻高基本吻合）。

3.1.2 工藝流程設計

經線：原料檢驗→染色→色檢→倒筒→整經→穿經→織造。

甲緯：原料檢驗→染色→色檢→倒筒→織造。

乙緯：原料檢驗→織造。

丙緯、丁緯工藝流程同甲緯。

3.2 幅度計算

（1）設定織物的成品幅度。根據住宅房屋高度來確定墻布成品內幅尺寸。大部分選擇為300.0cm 和330.0cm 兩種幅度規格設計。本墻布產品成品內幅設計為300.0cm。即：成品內幅=坯綢內幅=300.0cm。

（2）實測織物織造幅縮率為5%左右。鋼筘內幅的計算見公式（1）。

3.3 密度設計

3.3.1 設定成品密度

成品經密=坯綢經密=63.2 根/cm；成品緯密=坯綢緯密=659.8 根/cm（向上取整數為268.0）。

3.3.2 機上密度

機上經密=坯綢經密×（1－織造幅縮率）=63.2×（1－5%）≈60.0（根/cm）。機上緯密1=坯綢緯密×（1－坯綢下機長度縮率）=659.8 ×（1－3%）≈640.0（根/cm）（雙層填芯）。機上緯密2=坯綢緯密×（1－坯綢下機長度縮率）=268.0 ×（1－3%）≈260.0（根/cm）。單層變化緯重平組織設計，是為了減少織造綜片數，減少織造難度，提高車速，使織造能夠順利進行。

3.4 筘齒穿入數設計及筘號選擇

設定筘穿入數設計為5，為使表里層重疊效果好，每筘齒中穿經次序采用為：甲經2 根，乙經1 根，甲經2 根。筘號的確定見公式（2）。

3.5 經絲數確定

初定內經絲數=成品經密×成品內幅=63.2×300=18960 根?？紤]經線數與筘齒穿入數間的關系等因素，內經絲數就選為18960 根。

該產品不設計布邊，用絞邊設計阻止經線沿緯線脫離。所以，總經線根數=內經絲根數=18960 根。

3.6 整經與織造

產品甲、乙經線原料及規格是相同的，只是組織設計不同而分為甲、乙經線。兩種組織的織縮率雖然不同，但是由于經紗原料采用滌彈網絡絲，其原料可塑性很好，再加上乙經組織雖然設計為平紋，交織次數多，但是密度設計較甲經組織的密度小很多，所以采用單經軸織造即可。因為織物正面組織為經面組織，為了減少織造時織機提升負荷，織物織造采用反面上機織造。

織物織造設計時注意：紋樣織橫條懸掛時，緯向為墻高方向；織機寬度選用3.2m 寬機（使成品寬度與住宅墻高基本吻合）。

4 織物紋樣設計

因為產品設計用于室內墻壁的裝飾，在室內裝飾中，墻布圖案及色彩設計不能很花哨，所以該室內墻布紋樣圖案設計選用寬窄不一的凹凸豎條紋理?？椢锛y理立體感強，面料厚實有彈性，織物以橫條紋織造，便于多種緯線變化投緯設計，墻布鋪設時墻面的上下方向為織物的橫幅方向，即墻布視覺為上下縱條紋，織物幅度設計主要參考居室房屋高度而定?？椢锩媪霞y理效果見圖2，室內裝飾墻布應用效果見圖3。

圖2 面料實物效果

圖3 室內裝飾墻布應用效果

5 織物組織設計

正身組織設計：主組織（見圖4）為表面組織，為五枚經緞，里層組織為平紋，中間填芯；次組織（見圖5）為單層變化緯重平組織。

圖4 主組織

圖5 次組織

邊組織設計：由2/2 經重平組織（玻璃纖維和粗的滌彈絲在邊下面緯浮長不交織）和平紋組織兩種組合；也可以不設計邊組織，采用絞邊設計即可（該產品試織綢邊設計就采用的絞邊）。

6 織物上機設計

6.1 穿綜順序

正身穿綜順序（穿綜循環為50 根），不設計布邊，用絞邊。相關信息為：1，2，6，3，4，5，1，7，2，3，4，5，6，1，2，3，4，7，5，1，2，3，6，4，5，1，2，7，3，4，5，1，6，2，3，4，5，7，1，2，3，4，6，5，1，2，3，7，4，5。

6.2 紋板設計

紋樣一個循環共502 塊紋板。相關信息為：[（1）1，2，4，5（2）3，6，7（3）1，2，4，5（4）3，6，7]*7；（29）1，6，7；（30）4，6，7；（31-33）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1根共口）；（34）6；（35）2，6，7；（36）5，6，7；（37）3，6，7；（38-40）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（41）7；（42）1，6，7；（43）4，6，7；（44）2，6，7；（45-47）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（48）6；（49）5，6，7；（50）3，6，7；（51）1，6，7；（52-54）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（55）7；（56）4，6，7；（57）2，6，7；（58）5，6，7；（59-61）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（62）6；（63）3，6，7；（64）1，6，7；（65）4，6，7；（66-68）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（69）7；（70）2，6，7；（71）5，6，7；（72）3，6，7；（73-75）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（76）6；（77）1，6，7；（78）4，8，7；（79）2，6，7；（80-82）6，7（玻璃纖維2 根，粗滌彈絲1 根共口）；（83）7；（84）5，6，7；（85）-（88）同（1）-（4）；（89）-（116）同（29）-（56）；（117）-（120）同（1）-（4）；（121）-（148）同（29）-（56）；（149）-（160）同[（1）-（4）]*3；（161）-（210）同（29）-（84）；（211）-（226）同[（1）-（4）]*4；（227）-（268）同（29）-（70）；（269）-（284）同[（1）-（4）]*4；（285）-（326）同（29）-（70）；（327）-（342）同[（1）-（4）]*4；（343）-（370）同（29）-（56）；（371）-（374）同（1）-（4）；（375）-（402）同（29）-（56）；（403）-（406）同（1）-（4）；（407）-（434）同（29）-（56）；（435）-（446）同[（1）-（4）]*3；（447）-（502）同（29）-（84）。

7 織物后處理

織物熨燙整理完，正面涂抹一層乳膠漆（防污、易清潔），反面熨燙粘貼粘合襯（無紡布或者細平布）即可。

8 結語

該織物設計為室內裝飾用功能性墻布，因為玻璃纖維具有隔熱、防火、阻燃的性能，該材料在遭到火焰燃燒時吸收大量熱量并能阻止火焰穿過，隔絕空氣，目前只有玻璃纖維壁布可以達到A 級防火。本產品設計既具有防火墻布的功能，又通過結構設計實現了室內裝飾與防火雙重功能，是室內裝飾墻布設計的一次探索。