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《东华大学》 2012年
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纺织品近红外光透射性能研究

唐晨  
【摘要】:数码相机自身的感光元件除了能够接收可见光外,对700~1200nm范围的近红外光也具有感光能力。红外光由于波长比可见光长,从而能够穿透一些比较轻薄、不透明的材料,常见的如塑料、墨汁、衣物等。目前数码相机的红外摄影功能却被某些不法分子利用,对人体进行透视偷拍,严重违背社会公德,对受害者造成了极大的心理负担。本文对纺织品在700~1400nm波段的近红外透射性能做了研究,为制备能够有效防止近红外透射的纺织品提供参考。 首先通过设计单因素和多因素两种实验方案,对影响常用纺织品在700~1400nm的近红外光透射率的因素进行了分析。单因素影响的实验是指面料在其他各类参数相同的情况下,织物基本组织结构、织物经纬密度、纱线捻度、水分含量以及偶氮型分散染料对织物近红外光透射率的影响;多因素影响是指利用SPSS软件的列联表分析、相关分析、主因子分析和回归分析对不同原料、厚度、平方米重量和孔隙率的面料作了综合统计分析,确定了影响透射率大小的因子,并建立了多元回归方程,可对面料的近红外光透射率进行一定的预测和评价。其次本论文分别从两个角度探讨了纤维防近红外光透射的改进方法。第一种方法是基于光对无机粒子的散射、反射及吸收的消光作用。第二种方法是基于薄膜干涉的原理,从理论上设计了在纤维外部镀制多层干涉膜,可以有效减少近红外光的透射。研究所得主要结论为: 1)从单因素分析来看,本文所设计的19种不同组织结构织物的近红外光透射率差异不大;在其他条件一定的情况下,织物的近红外光透射率随着织物密度的增加而减小;纱线捻度的增大使得布面的孔隙率增大,因此织物的近红外光透射率增加;织物回潮率的增加使得织物的近红外光透射率增加,且当织物完全浸湿后,其近红外光透射率的增加不再显著;添加6%二氧化钛的防可见光透射的涤纶织物的近红外光透射率随着所用偶氮型分散染料浓度的变化而未发生改变。 2)通过列联表分析,确定织物原料与近红外光透射率具有相关性且相关性来自于织物厚度、孔隙率和平方米重量,并重点研究了上述三个因素对织物近红外光透射率的影响大小,通过主因子分析将上述3个影响因素根据权重大小重新排列组合,提取了2个主因子,并建立了透射率与新的因子的回归方程,误差率在5%以内。 3)相同粒径的氧化铝粒子较二氧化硅具有更好的防近红外光透射效果。不同粒径对近红外光透射率的大小要同时受到质量分数的影响。微米级的黑碳化硅和绿碳化硅都有很好的防近红外光透射的效果。 4)采用λ0/4膜系作为设计方法,当使用选择硅和二氧化硅分别作为高、低折射率的材料时,仅仅镀制5层时即具有较好的防近红外光透射效果,但由于硅膜料本身颜色的影响,会制约到最终产品的应用;为避免膜材颜色的影响,选择二氧化钛和二氧化硅作为镀膜材料时,3个中心波长叠加的A|0.2125(HL)20.2125H0.2875(HL)20.3125(HL)2|F膜系具有较好的防近红外光透射效果;对于2个中心波长的膜系叠加时,当周期数为6以上时,即有很好的防近红外光透射效果,当周期数为5时,综合效果较好。
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