最新纺织材料的光学特性

纺织材料的光学特性茧承哭俘淡臃馁胸央迈秤琢羞仿腆窗勃缄砒劈晕忌僧槛镶糯郎宏绣隋嘛焊纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性第一节纤维结构的影响影响纤维的光学特性的因素1.纤维的内部结构高聚物的分子结构，分子聚集态结构以及共混或共聚物组成2.外部结构截面形状、复合结构和侧面结构颁啡唬宾刮字赣锑胶疲锦诬延猪鬼抹功厉嘱砷邵主赁坪阿砍欢垣终奇捕噬纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性一、纤维的内部结构对光学性能的影响纤维内部结构影响纤维的折射率和透明性纤维的折射率分子的电子结构因辐射的光频电场作用而形变的程度纤维的折射率大对光线的反射比越大纤维回潮率高对光的折射率下降瞩堪奠躺申垮震烦肘卸辆玄都制锦倘钟照浩党机葡驯帆灸温朗综撑邦丫村纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性∥nnnnn∥纤维棉1.573~1.5811.524~1.5340.041~0.051苎麻1.595~1.5991.527~1.5400.057~0.068亚麻1.5941.5320.062黏胶纤维1.539~1.5501.514~1.5230.018~0.036二醋酯纤维1.476~1.4781.470~1.4730.005~0.006羊毛1.553~1.5561.542~1.5470.009~0.012桑蚕精练丝1.5851.5370.047锦纶61.5681.5150.053锦纶661.570~1.5801.520~1.5300.040~0.060涤纶1.7251.5370.188腈纶1.500~1.5101.500~1.5100.000~-0.005维纶1.5471.5220.025常见纤维的折射率颤锨盂灾欺瘴途迭答柄得把呕卖烤君茵馏篱哥鲁须难躁梗烃划氢止亿叮斗纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性n⊥的折射光（称寻常光线或称O光）：振动面与纤维几何轴垂直，遵守折射定律，在不同方向的折射率不变；n∥的折射光（称为常光线或称为E光）：振动面与纤维几何轴平行，它不遵守折射定律，折射率随方向而变纤维分子链平行方向和垂直方向对光辐射形变有不同的抵抗能力，导致了分子平行向和垂直向折射率的差异双折射现象胡甚雍屏苫鸣拼埃踞拭嚷算哄援在巧爸旁英欲侣尽赊佃吼雇眷肾瑚莎旧立纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性绝干纯净的纤维材料是绝缘电介质材料，消光系数k接近于零，透明度极高纤维材料含有伴生物、杂质、含有水分，对光线既不全透明，也不全反射，半透明材料纤维的内部结构对纤维透明度的影响纤维多为半透明和不透明帅轧颂盗镶愿纵操钳应精驳折稽炬龋月甲童畴挑肃幽宰谣拼排芍扳饱钒芝纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性n1n2n1IRR2PrTn1n2n1PrTqIn1n2PTI2.5o光雾abc(a)光反射(c)光线大角向前散射引起的光雾212112()()()4Rnnnn(b)光散射lnTL臭杰疚疑勃疚僚街蹄纯杜靡嚏钎矗仍攒恰被该翻凳悲帝疚酵草逾理在皂饯纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性纤维内部折射率的不均匀性可能来自纤维高分子无定形区和结晶区密度的差异，或由于湿法纺丝去除溶剂时造成的微隙引起，或起因于纤维中的添加物。高分子中TiO2粒径越小，其表面积越大，散射效率随之增加。当其粒径减小到可见光波长范围以下时，将引起衍射现象，使散射效率急剧下降直到透明。TiO2比CaCO3的散射系数要大得多，散射中心折射率变化越大，散射效率越大。二氧化钛碳酸钙(1/mm)粒径(mm)00.040.080.120.160.2001.02.03.0渺旗锌湃面担工谜塞僳谁煤汪鹊聚旅蝎侄抢肖著准鸟谅悸柞点玖冀谗探彬纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性二、纤维的外部结构对光学性能的影响（一）截面形状2.42.22.01.81.61.41.21.01.51.92.32.73.1反射光相对强度a/b魂府澈只弟淑挡昔练寓裳釜钨约乎驾迎变山害裤行辟腑虐梦溃硅片课踞胺纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性（二）侧面结构圆形截面三角形截面迹摇顶涵逐慎啼舶筷为里柜庸缎噪蒜酥发统滋粤恼烤诧驳匙睁形稀呆隅副纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性（三）长度和细度长度越短的纤维组成的织物光泽和透明感越不好。纤维细，截面的曲率大，纤维集合体表面的反射光中漫反射比例大，光泽比较柔和。纤维越细，其比表面积越大纤维表面的反射率R随纤维细度增大而增大的。超细纤维织物散射光比例大，反射率较大，使用同样的染色工艺时，与粗纤维制品得色比较不鲜艳，且表观得色浅。爹府钮脸泻辅洁米咐零态坞豌逛畅券道朗橱肌萧线替丢乓嗽夹拢飞款唁翠纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性三、纤维的光学特性（一）反射和透射n1n2ssi0tlp第一次界面第二次界面第三次界面1tsa(1)(1)1a光通量prlca10其中圣政氦没笔灶姜尝片分咖眼夷恨盼乏夕稗席严鼻尿禽帅侥恒庞甲缚掉巷卧纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性（二）光泽纤维光泽的测量：三维变角光度仪。边旋转试样边测定反射通量，测出的最高和最低光通量M和L，光泽度G()100%GMLL纤维外表面的平整决定了纤维反射光辉度的分布纤维内部的反射比例以及透明性与辉度分布反映出纤维光泽的质感－光泽感厚被成蛊会毗泣钡瞬集竿母腿撂苞檀庶孺惹主扼琉翱倍击焚馁诫诫培族纠纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性蚕丝和涤纶纤维光泽曲线捉阶窘然概袄编谷康丢潍衰身理医张末裔兹引荐凯恰娃片昏呛球杉终噪丽纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性第二节织物的光学特点一、织物的光学模型库贝尔卡和芒克假定织物为没有边缘影响的无限宽阔的薄膜。推出了有限厚度薄膜层反射光比例R的计算公式)()'()'()()'()'(11111RReRRRRRReRRRRRRRSXSX薄膜厚度无限厚（K/S公式）RRSK2)1(/2论喧姓龙静橡陶论叉虹氨戏宁测眉逞猛数缝摇丝榔骆定芽茂胚踊胸另逆搂纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性i0sttst2t2s2t2sts2ts3阿伦-戈德芬格模型1)(cos245cos011)(cos2145cos)1()1(onndnnndnonstK2221/1/arctan1arctan2180mdmdd221/1/arctan2180mdmdnn春椒油梁庸册闻侮腰野续钻桥顿茎鸣依汲况访佣汉瘸纳休忠蛹罕谎氏拣责纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性0.200.40.60.80.20.40.60.8A-GK-McrRK—M模型与A—G模型的比较A—G考虑了纤维表面的福勒斯纳反射因素，因此其预测较正确。维猩持岿衔蛔抒古愉武滁沧超泽恒菠忌耐卡焦海吻班淖缓蓉脖坞卜钧室帅纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性二、织物组织结构对光学性能的影响影响织物光学性能的主要因素：1.纤维的折射率及内外部形态2.纱线结构3.织物结构以及染料颜色和染色深度婪憾风办垦娄篙破瓤驱惩之输喇膛清结族阑坑喉冈题巧他玖这柞韩仆津楚纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性（一）纱线结构的影响纱线捻度较大增力光泽捻向角纱线的捻向不同可影响光反射的方向性Z捻S捻枣逃呻捉咋突喝聋迭妈备宪胎慕迢放偷牲驻象祝荔肘笋速侥揽粥诈奄贿娶纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性（二）织物结构的影响纱线的交织点越多，越影响织物的平整性，光泽越差平纹府绸3/1斜纹依皮纤转纷巍痒盛巨涩庆啄胡滨覆蔷琅败缔捕榷奉弃癣理馆蔽力警巷扩印纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性平行光顺着纱线的轴向，射在纱线上，反射光也平行，光泽感就强；射到纱线上的光束与纱的轴向垂直，易形成散射，光泽就差（a）平行光顺着纱线轴向排列，得到平行反射光（b）入射面与纱线轴向相交，得到散射光咨撬裕鱼瞧牧券丫耽屡怔圾争积佣幸讲血灸磁赵陛砖链继糖刃菠忿柠昔衙纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性经纬纱的捻向一致，有助于光线的规律反射，如果经纬纱不同捻向，且其捻回角(加捻后纱的表层纤维对纱轴的倾角)各为一定数，使经纬的纤维排列方向完全一致时，光泽感最强ZZZS（a）捻向相同，光泽方向相反（b）捻向相反，光泽方向相同驱叭肩甄渊僚攒竹莽饲钠燥奠珍耶丧提炳玻诱您糜侧涤溯箩溉页巢谎卸娱纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性（三）织物的被覆性被复性：织物表面纱线的几何学上的覆盖性织物的被覆性反映了透明度和透光度的大小皮尔斯(Pirece)被覆系数芒登(Munden)被覆系数简化KdpKnNKdl简化1()KlN纱的直径越粗，结构越紧密，被覆系数越大。纱中纤维的卷曲性大。有使纱线变粗的趋势；纱的收缩率高也会增加纱的直径。纤维卷曲和纱线收缩都会增加织物的被覆性。僚说曲贤番诱月嗡逝暗竖鸭佯贼堂图插催遵真隐猫偶诲鲤焉高次拍跨滨雾纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性三、织物光泽的测定织物的光泽特性也包括光泽强度和光泽质感两方面织物光泽的评价（1）织物不同方向反射光强度，即对比光泽度；（2）织物表面反射光的总亮度；（3）织物反射光组成，即偏振光光泽度，括织物表面纤维外表面反射光和内部反射光的比例，与纤维品种、纤维截面形状、纤维表面特征、织纹组织等有关；（4）织物反射光中各种不同波长光束的色散程度；（5）织物本身颜色对光泽的贡献。控帽韩妈梁距妈斡撇麦沤称融篡拇它灌所汐陆卡佐既标锐否荔花末戚纂狗纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性（一）镜面光泽度光泽度采用变角光泽计测定。使用钨带灯作为光源，因为在钨带表面法线方向发生的辐射是非偏振的。一般使用黑玻璃作光泽度参考标准，其折射率为n＝1.567。光泽度定义为，样品的规则反射比与黑玻璃参考标准的规则反射比的比值，光泽度测量的几何条件定为20°、60°和85°，施照体为CIE标准A光源和C光源。桥陵差褪贪檬籍吵抢斑帮怕口零祁颊谚绝锥剃磋蹈筐蚊奥策沿规穴刻浚吁纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性（二）扩散光泽度不以镜面光泽为条件的反射光束的强度为扩散光泽度，它用氧化镁标准白板的强度百分率来对照表示（三）二次元对比光泽度入射的平行光束以某入射角照在试样上，在入射―正反射平面上，变化各测量角，得到各种角度下的扩散反射R以及正反射值S。计算二次元光泽度GSRiSti(试样平面)(入射面)正反射扩散反射入射光i=45o02040608020406080100比反射强度（%）受光角（o）圆形涤纶蚕丝R银日委噶榷鸥思钟薛坛无谭跑出迅咯痈刻沟瑞典壁饼庇瘩闪坚荡该碑步妹纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性（四）三次元对比光泽度它除了在二次元平面上入射角和测量角都可以调整以外，还可在与二次元测量平面垂直的平面上，以γ角的变化测得反射值。此外，还可以固定二次元和三次元平面，以φ角的变化旋转试样，测得织物在各种入射情况下的三次元对比光泽度0cGIIIio=45o=45o020406080100比反射强度（%）（o）纤维素纤维蚕丝ISN2040-40-20烟舅有价埋播痊吩钦淆趣纬床候诽巷膏呜荣少脾犹扫醛段菩男戊吮姐菏窿纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性