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纺织品的光学性能是其应用性能中重要的部分。随着科学技术的发展,纺织材料得到了很大的发展。各种高性能材料的出现及应用领域的拓展,使得对纺织材料光学性能的表征远非通常概念中的内容。目前大多数表征只是对材料光学性能的某一方面,如光透射、或反射、或是吸收的表征,或者只是研究材料在某一区段光谱,如紫外、或可见、或红外光谱的表征。而实际应用中,这些特征和行为是同时发生和组合作用的。因此,本文对此做了一定的研究。 本文在了解纺织材料光透射、反射、吸收性能,目前光学性能测试方法、标准以及评价体系的基础上,采用紫外/可见/近红外分光光度计测试了高性能材料Nomex?和Kevlar?织物以及紫外线遮蔽剂整理前、后织物在240~2500nm波段上的光透、反射以及吸收率。通过运用不同的数学及统计处理提取了定性的差分曲线、求导曲线,定量的各波段积分面积值以及能量百分比值、平均值、阻断率、整理效果、UPF值、衰减系数以及分离空隙因素得到的通过空隙直接透射率和通过纱线直接透射率等一系列不同指标。同时通过理论推导得到光透射率T与织物覆盖系数ε和覆盖系数与厚度乘积εL的理论模型。 通过实验测量和表征,评价织物的光学特征,并得到以下的结论: 1.三种不同波段光中,Nomex?和Kevlar?织物对紫外光的透、反射最低,其次是近红外区域,可见区域最高。三种光中,对紫外光的吸收最高,其次是近红外,对可见光的吸收最低。 2.对于不同组织结构(四枚破斜纹、变化组织、五枚二飞)的Nomex织物,变化组织结构整体波段上具有低透射、高反射、低吸收的性能,从光学性能角度看比较适合于被作为光、热反射防护服材料。 3.经过PTFE涂层整理后的Nomex织物,其整体光学性能明显提高。但是经过硅橡胶涂层处理后织物的整体光学性能没有得到明显提高,反而有降低的趋势。 4.比较Nomex与Kevlar织物:在紫外、可见区域,Nomex相对于Kevlar 具有高透射、高反射以及低吸收的特点;在近红外区域,Nomex相对于 Keviar具有低透射、高反射以及低吸收的性能。5.Nomex织物在紫外区域的透射率主要取决于通过空隙直接透射的量,而 在可见区域则主要取决于通过纱线透射的量。在近红外区域透射率与两 者的相关性都不大。6.按理论模型采用二元线性回归分别得到了Nomex织物对紫外、可见以及 近红外区域光的透射率与织物覆盖系数以及覆盖系数与厚度乘积的关系 式。7.普通织物的颜色越深,透射率越低,屏蔽性越好,但是反射率则降低, 吸收率增加。普通织物的UPF值明显低于国家规定紫外线防护的标准, 因此有必要对其进行防紫外线处理。8.紫外线遮蔽剂整理后,屏蔽性明显提高,UPF值增加,浓度越大增加量 越大。其主要通过吸收途径来达到屏蔽效果。屏蔽效果排列为:水溶性 二苯甲酮类>纳米氧化锌>二苯甲酮类>有机金属类;苯并三哇类>有机金 属十纳米氧化锌。其中二苯甲酮类和苯并三哇类都具有较好的光稳定性。9.未染织物的光透射性受空隙影响程度较大,但是染色织物以及紫外线遮 蔽剂整理后织物由于受到染料和紫外线遮蔽剂的影响使得对紫外和可见 光的透射率并不取决于空隙率。但是在近红外区域对空隙率的依赖程度 要高于紫外和可见区域。10.按理论模型分别对防紫外线整理前后织物以及整理后织物进行线性回归 得到紫外、可见以及近红外区域光的透射率与织物覆盖系数和覆盖系数 与厚度乘积的关系式。为了增加样本容量,提高综合性,对全体试样数 据回归得到相关性较好的关系式。