摘要：

　　面料的視覺遮蔽性取決于環(huán)境光源配置和織物對(duì)光波的吸收與反射特性，與織物結(jié)構(gòu)參數(shù)和纖維材料的反射結(jié)構(gòu)有關(guān)。提高纖維中的光線反射和散射比例、增加纖維間的光線反射機(jī)會(huì)以及設(shè)置彎曲的紗線間孔眼，對(duì)獲得良好的視覺遮蔽性能有積極效果。現(xiàn)有測(cè)試方法有透光率測(cè)試、霧度測(cè)試、透光性測(cè)試、透明度測(cè)試、不透明度測(cè)試、遮蓋力測(cè)試、能見度測(cè)試等源于塑料、紙張、涂料的測(cè)試方法和指標(biāo)，以及專門為織物的視覺遮蔽性能設(shè)計(jì)的基于灰卡和基于專制樣卡的評(píng)判方法，可實(shí)際應(yīng)用。但還有需要進(jìn)一步研究和完善之處。

　　關(guān)鍵詞：紡織品；視覺遮蔽性；測(cè)試方法；評(píng)價(jià)指標(biāo)

　　1 引言

　　紡織品最原始的作用為“御寒、蔽體”。所謂“御寒”即為紡織品的保暖功能；所謂“蔽體”就是人們對(duì)紡織品提出的視覺遮蔽要求，或稱之為防透要求。因此，紡織品的視覺遮蔽性是人們對(duì)紡織品提出的最基本的功能需求之一。一般人群在公眾場(chǎng)合均要求服裝有較好的防透效果。在禮儀場(chǎng)合、特別是職業(yè)群體，對(duì)服裝的視覺遮蔽性有更高的要求。通常厚重深色服裝不大會(huì)存在視覺遮蔽性不足的問題，但對(duì)于夏季使用的輕薄型、特別是淺色織物，普遍存在暴露內(nèi)衣或人體輪廓特征的現(xiàn)象，有礙觀瞻。目前已經(jīng)有一些職業(yè)服裝實(shí)現(xiàn)了良好的視覺遮蔽效果，例如海軍的白色常服和禮服，已研發(fā)了具有防透視效果的面料裝備部隊(duì)，并推廣應(yīng)用到了薄型西服面料。但是，在面料的視覺遮蔽效果的測(cè)試評(píng)價(jià)方法方面，尚未建立理想的方法。本文在論述視覺遮蔽服裝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和影響因素、面料視覺遮蔽效果評(píng)判涉及的科學(xué)問題和影響因素的基礎(chǔ)上，綜述并對(duì)比了現(xiàn)有測(cè)試方法，并建立了簡(jiǎn)單可行的評(píng)判方法，還指出了需要繼續(xù)深入研究的內(nèi)容。

　　2 織物視覺遮蔽效果的基本概念

　　織物的視覺遮蔽效果，是指織物的蔽體效果，即防止人眼透過面料看到人體或內(nèi)衣的性能。視覺遮蔽效果是人眼的一種視知覺，它是由環(huán)境光波照射到被觀察者的服裝和人體組成的系統(tǒng)后，光線經(jīng)反射、吸收等衰減后入射到面料背面的人體或內(nèi)衣上，再反射出來，經(jīng)過該面料的再次或二次反射、吸收等衰減后，入射到觀察者的視網(wǎng)膜細(xì)胞上產(chǎn)生電信號(hào)，并經(jīng)神經(jīng)傳導(dǎo)到大腦，使觀察者感受到的一種視知覺。

　　顯然，如果反映面料背面的人體或內(nèi)衣特征的光學(xué)信號(hào)強(qiáng)度足夠小，小到視網(wǎng)膜細(xì)胞(桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞)不可覺察，則該面料將具有足夠的視覺屏蔽效果；如果反映面料背面的人體或內(nèi)衣特征的光學(xué)信號(hào)強(qiáng)度足夠，而面積小到視網(wǎng)膜細(xì)胞不可分辨，則該面料也將具有足夠的視覺屏蔽效果；即使反映面料背面的人體或內(nèi)衣特征的光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度足夠大、尺寸也達(dá)到可以被視細(xì)胞分辨，但如果與面料正面的反射光強(qiáng)度相比，會(huì)被反射光強(qiáng)度所壓制，即沒有足夠的對(duì)比度，則該面料也將具有良好的視覺遮蔽效果。

　　由此還可以看出，視覺遮蔽效果與面料的光波透射性能有關(guān)，但是并不完全取決于面料的光波能量的通透能力，還與成像能力有關(guān)，一切影響成像能力的因素也將影響面料的視覺遮蔽性能。

　　3 影響織物視覺遮蔽效果的因素

　　影響織物視覺遮蔽效果的因素包括環(huán)境因素和面料結(jié)構(gòu)性能因素兩個(gè)方面[1-2]。

　　對(duì)于環(huán)境因素(外因)而言，首先，與環(huán)境的照度及分布有關(guān)。如果在織物外表面配置較強(qiáng)的光源，則織物外表面反射光強(qiáng)會(huì)很強(qiáng)，而入射到織物內(nèi)表面并到達(dá)人體或內(nèi)衣，再反射出來(途中還經(jīng)過織物的多層次反射和吸收)的光強(qiáng)通常不會(huì)超過直接在織物外表面反射的光強(qiáng)，從而外表面反射光可以對(duì)攜帶人體或內(nèi)衣特征的光學(xué)信號(hào)進(jìn)行干擾或壓制，導(dǎo)致人眼看不清人體或內(nèi)衣特征，使面料具有較好的防透效果。光源的強(qiáng)度越高、離織物的間距越短，視覺遮蔽效果也就越好。賓館窗簾外配置一個(gè)燈，使之照射到窗簾上，就起到使行人不易看清房間內(nèi)景象的效果。其次，如果在織物內(nèi)表面配置光源，且光源越強(qiáng)、光源距被觀察物的間距越短，且織物距被觀察物的間距也越短，則被觀察物越易暴露，即面料的視覺遮蔽效果越差。

　　對(duì)于織物的自身因素而言，首先，織物的覆蓋系數(shù)越大，紗線之間的縫隙孔洞越小、孔洞越不直通，則越有利于實(shí)現(xiàn)好的視覺遮蔽效果；其次，織物的厚度越厚，其間的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜(比如增加反射層次，使光線增加反射和散射)也有利于防透；再次，織物的顏色越深，則入射和出射光線在途中的吸收比例越高，防透效果也越好；此外，紗線間縫隙孔洞的尺寸和重復(fù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致光波衍射，破壞成像，也可改善織物的視覺遮蔽效果。

　　4 實(shí)現(xiàn)織物防透效果的技術(shù)途徑

　　由于實(shí)際使用的紡織品不可能單純從防透效果來設(shè)計(jì)面料，既不可能將一件夏季使用的服裝做成很厚重和密不透風(fēng)；也不可能對(duì)淺色甚至白色面料因視覺遮蔽要求而改用深色；更不可能在服裝外面設(shè)置照明，故實(shí)現(xiàn)面料的視覺遮蔽效果的技術(shù)途徑是有限的。目前的主要方法有：

　　在纖維層面：研發(fā)具有多層次反射、散射結(jié)構(gòu)的防透纖維，施加TiO2等高折射率粉體，使通過纖維的光波有較大比例實(shí)現(xiàn)散射，降低出射到觀察者眼中的光強(qiáng)。

　　在紗線層面：采用單纖維細(xì)度偏細(xì)的長絲或短纖維細(xì)度偏細(xì)的紗線，在紗線層面增加光波的反射、散射機(jī)會(huì)，降低出射到觀察者眼中的光強(qiáng)。

　　在織物層面，采用特殊的織物組織，使紗線之間的縫隙孔洞不是沿法向直接貫通，而是呈現(xiàn)為一種屈曲的孔洞，達(dá)到透氣而不透光的作用，防止光波直接穿透織物。

　　5 織物視覺遮蔽效果的評(píng)價(jià)方法

　　織物、紙張、涂料、玻璃等片狀材料均存在遮光或視覺遮蔽問題。對(duì)織物視覺遮蔽效果評(píng)價(jià)而言，可借鑒的測(cè)試評(píng)價(jià)方法有如下幾種，現(xiàn)分析如下。

　　(1)用分光光度計(jì)測(cè)透光率。這是一個(gè)從能量角度來檢測(cè)光波能量透過比例的方法和指標(biāo)，即透射光波能量占入射總能量的比例(以百分?jǐn)?shù)表示)。這一測(cè)試方法和指標(biāo)能得出在可見光范圍內(nèi)不同波長下的小間隔范圍內(nèi)的透光率，如考慮到人眼的光譜相對(duì)視亮度(或稱相對(duì)光譜效率)[3-4]，將透光率曲線以相對(duì)光譜效率為權(quán)重進(jìn)行積分，可得到考慮了人眼的光譜視亮度的指標(biāo)，有一定的合理性。但是由于視覺遮蔽效果反映的是間隔織物后的圖像清晰程度，包含成像因素等幾何光學(xué)的成分，單純從光波能力透過程度來評(píng)價(jià)防透性能，考慮還不全面，并且一般紡織企業(yè)多數(shù)也不擁有分光光度計(jì)等類似設(shè)備，普及推廣性較差。

　　(2)用積分球式霧度計(jì)測(cè)霧度。霧度又稱為濁度，是透過試樣而偏離入射光方向的散射光與入射光通量之比的百分?jǐn)?shù)，用來衡量透明或半透明材料不清晰或混濁的程度。測(cè)試時(shí)把偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量計(jì)作散射光計(jì)算霧度。通過霧度和透光率定義的對(duì)比可以認(rèn)為，材料有可能在具有較高透光率的同時(shí)產(chǎn)生較高的霧度，即不能認(rèn)為光波通透性好的材料其防透明效果就一定差。由于霧度指標(biāo)主要用來評(píng)價(jià)透明或半透明材料的清晰程度，其適應(yīng)范圍處在偏向于透明材料一側(cè)，而織物本身處于比較不透明的一側(cè)，故霧度指標(biāo)難以分辨不同防透性能的織物，不適合于織物的視覺遮蔽效果的評(píng)價(jià)[3]。

　　(3)用可見光分光光度計(jì)測(cè)織物透光性。這一測(cè)試方法與透光率的測(cè)定類似，但考慮了反映光源光譜特性的相對(duì)光譜功能分布和人眼的光譜光視效率(即相對(duì)光譜效率)，比透光率指標(biāo)更科學(xué)。但是存在與(1)同樣的問題，也就是普及推廣性差[5]。

　　(4)用帶積分球的光度計(jì)測(cè)透明度。透明度是材料定向透光度與總透光度之比，是與霧度類似的一個(gè)指標(biāo)，用來評(píng)價(jià)透明或半透明材料散射光的多寡。因此，也不是很適合于比較偏向于不太透明的織物的視覺遮蔽效果[6]。

　　(5)采用襯以全吸收黑色襯墊后對(duì)550nm波長的綠光測(cè)試反射率的方法測(cè)不透明度。這是判斷單張紙張?jiān)嚇油该餍缘脑u(píng)判指標(biāo)，用單張紙背襯黑體時(shí)的擴(kuò)散反射率與背襯白板時(shí)的擴(kuò)散反射率的比率來描述紙張的不透明度。有專用的紙張不透明度測(cè)定儀，但凡能測(cè)量反射率的儀器都能測(cè)量。由于織物樣品存在紗線間的縫隙孔洞，與紙張相比會(huì)存在通過縫隙孔洞造成的透視以及衍射干擾，故不透明度指標(biāo)不適合于紡織品的視覺遮蔽效果表征。

　　(6)遮蓋力，屬涂料透明性評(píng)判指標(biāo)，是將涂料涂刷于基底，使涂膜層與無窮厚涂層的遮蓋效果相同時(shí)，涂料的最小用量(g/m2)。顯然，涂料與紙張一樣，不存在如同織物那樣的紗線間孔洞，也不存在這些孔洞造成的衍射效應(yīng)，故也不適合于評(píng)判織物的視覺遮蔽性，特別是織物不能進(jìn)行類似于涂料的測(cè)定操作。

　　(7)能見度是在氣象學(xué)或軍事上評(píng)價(jià)人眼視程的一個(gè)物理量，其定義為：標(biāo)準(zhǔn)視力的人眼在當(dāng)時(shí)天氣條件下，能夠從天空背景中看到和辨認(rèn)出(視角約為0. 5?～5?)黑體目標(biāo)物的最大距離稱為氣象能見度。顯然，這一指標(biāo)的評(píng)判對(duì)象是大氣條件或在軍事上對(duì)煙幕偽裝效果的評(píng)價(jià)，對(duì)織物而言，對(duì)象物有較大差異。

　　(8)基于灰色樣卡的織物遮蓋性能測(cè)試方法。這是我國海軍首批裝備防透襯衣時(shí)的襯衣面料遮蓋性能評(píng)價(jià)方法。具體測(cè)試操作是在光照400lx(流明)以上的D65光源下，把織物平放在放大的GB/T 250評(píng)定變色用灰卡中的一級(jí)色差標(biāo)準(zhǔn)色卡上，觀察透過織物所顯現(xiàn)的灰卡色差來評(píng)定織物的遮蓋性能。根據(jù)透過織物所顯現(xiàn)的灰卡色差級(jí)別對(duì)照GB/T 250—1995標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)定織物的遮蓋性能。織物遮蓋性能的單位為級(jí)。

　　(9)基于灰卡的織物遮蓋性能測(cè)試方法。這是我國海軍裝備的防透襯衣經(jīng)改進(jìn)發(fā)展到第二代產(chǎn)品、并首次裝備軍官薄型夏季禮服時(shí)的面料遮蓋性能評(píng)價(jià)方法。具體測(cè)試操作是在光照400Lx(流明)以上的D65光源下，織物下襯織物視覺遮蔽性能評(píng)判樣卡，放置在光源箱中的45°標(biāo)準(zhǔn)看臺(tái)上，觀察透過織物所顯現(xiàn)的樣卡中各遮蔽等級(jí)下的字母E的缺口方向。根據(jù)透過織物所顯現(xiàn)的樣卡中恰能判讀的遮蔽等級(jí)來評(píng)定織物的視覺遮蔽性能，即更低一級(jí)的缺口方向均可判讀、更高一級(jí)的缺口方向均不可判讀時(shí)，本級(jí)為該樣品的視覺遮蔽性能等級(jí)(單位為級(jí))。

　　6 織物視覺遮蔽效果的后續(xù)研究趨勢(shì)

　　雖然采用專制樣卡可以有效判斷制服和普通民用服裝面料的視覺遮蔽特性，但是還存在瑕疵。后續(xù)研究將致力于如下幾方面的研究：

　　(1)基于實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的、視覺差異等距的織物視覺遮蔽性能評(píng)判樣卡的研制。現(xiàn)在雖然已經(jīng)研制成功了分為5級(jí)9檔的織物視覺遮蔽性能評(píng)判樣卡，但各檔之間的視覺差異尚未由試驗(yàn)證實(shí)是等距的，從而造成每一級(jí)差的視知覺差異可能不相等。

　　(2)由于不僅白色面料存在視覺穿透現(xiàn)象，有色、甚至深色面料也可能存在內(nèi)衣暴露問題。因此，應(yīng)研究不同顏色紡織品的視覺遮蔽性，由此找出進(jìn)一步改善各種顏色面料的視覺遮蔽效果的方法及反映不同顏色面料的視覺遮蔽性能的測(cè)試評(píng)價(jià)方法。

　　(3)研究不同波長光波下的織物視覺遮蔽性及相應(yīng)的測(cè)試評(píng)價(jià)方法。

　　(4)研究彈性織物的變形程度與視覺遮蔽性能的關(guān)系及相應(yīng)的測(cè)試評(píng)價(jià)方法。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]施楣梧等.影響織物視覺遮蔽效果的自身因素[J].(臺(tái)灣)紡織中心期刊, 1996.3:34-38.

　　[2]施楣梧，來侃，姚穆，等.影響織物能見度的因素的研究[J].西北紡織工學(xué)院學(xué)報(bào),2001,12(2):105-107,160.

　　[3]GB/T 2410—1980透明塑料透光率和霧度試驗(yàn)方法[S].

　　[4]赫葆源.實(shí)驗(yàn)心理學(xué)[M].北京：北京大學(xué)出版社,1983.

　　[5] FZ/T 01009—2008紡織品織物遮光性的測(cè)定[S].

　　[6]王妮.紡織品視覺遮蔽性研究[D].江蘇：江蘇陽光集團(tuán)博士后工作站出站報(bào)告,2008.

　　(作者單位：施楣梧，張燕：軍需裝備研究所；王妮：東華大學(xué)；俞瑋，胡中超：總后軍需軍事代表局）