红外响应型涂层织物研究

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随着红外探测技术的发展,人员与设备安全受到威胁,为了提高纺织品的防红外性能,本课题对不同材料的红外响应性进行研究,针对不同红外探测手段筛选出对近红外反射率、红外发射率、红外热成像具有影响的材料。采用微胶囊技术包覆相变材料,对微胶囊的制备条件(芯壁比、超声乳化时间、乳化剂用量、水油比)进行工艺优化,并利用SEM、FTIR、DSC、XRD、TG等手段对相变材料微胶囊进行表征,利用涂层技术将微胶囊整理到织物上制备出具有红外伪装效果的涂层织物;采用黄色与蓝色颜料拼色成绿色可见光伪装颜料,随后将金属粉末、碳化锆等与绿色颜料复配,制成绿色伪装涂层织物;对红外发射率有降低效果的金属铝粉进行筛选与研究,优化涂层工艺制备出具有低红外发射率的涂层织物。本课题研究结果概括为以下几个部分:(1)中黄FG、嫩黄F7G、橙FG、艳蓝FBL在780-2500 nm范围的近红外反射率较高,平均近红外反射率在77%。蓝FFG、藏青FR在780-2500 nm范围的平均近红外反射率为40%与60%。(2)金属铝粉、铁粉、碳化锆等材料能够调整近红外反射率,其中金属铝粉对红外发射率也有较大影响能够使织物红外发射率降低20%,相变材料对温度影响较大,达到与热源同温的时间较长具有一定伪装效果。(3)通过FTIR、SEM、XRD等表征手段证明十四醇被成功包覆制成相变材料微胶囊,通过正交实验确定最优工艺:芯壁比3:1、超声乳化时间3 min、乳化剂用量5%、水油比3:1。由DSC测得微胶囊相变潜热为98 J/g,将其涂层整理到织物表面能够遮蔽热源60 s,涂层织物具有良好的红外伪装效果。(4)中黄FG:蓝FFG以质量比为8:2共混制备的绿色颜料与标准绿色伪装色MG1148色差最小,将其与1.2%的碳化锆制成涂层织物能够较大程度满足标准绿色伪装涂层光谱通道的要求,同时绿色伪装涂层织物也具有良好的服用性能。(5)研究片状铝粉粒径、用量及涂层厚度三个因素对涂层织物红外发射率的影响,通过正交实验确定最优方案为:片状铝粒径200目、含量15%、涂层厚度0.2 mm。对低红外发射率涂层织物进行服用性能测试,涂层后织物的断裂强力提高,且织物具有一定的耐洗与耐摩擦强度。
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