纺织材料的光学特性课件.ppt
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- 纺织 材料 光学 特性 课件
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1、纺织材料的光学特性纺织材料的光学特性2022-11-30纺织材料的光学特性第一节第一节 纤维结构的影响纤维结构的影响影响纤维的光学特性的因素影响纤维的光学特性的因素1.纤维的内部结构纤维的内部结构 高聚物的分子结构,分子聚集高聚物的分子结构,分子聚集 态结构以及共混或共聚物组成态结构以及共混或共聚物组成2.外部结构外部结构 截面形状、复合结构和侧面结截面形状、复合结构和侧面结构构 纺织材料的光学特性一一、纤维的内部结构对光学性能的影响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内部结构影响纤维的折射率和透明性 纤维的折射率纤维的折射率分子的电子结构因辐射的分子的电子结
2、构因辐射的光频电场作用而形变的程度光频电场作用而形变的程度纤维的折射率大纤维的折射率大对光线的反射比越大对光线的反射比越大纤维回潮率高纤维回潮率高对光的折射率下降对光的折射率下降纺织材料的光学特性常见纤维的折射率常见纤维的折射率 纺织材料的光学特性n的折射光(称寻常光线或称的折射光(称寻常光线或称O光):光):振动面与纤维几何轴垂直,遵守折射定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;律,在不同方向的折射率不变;n的折射光(称为常光线或称为的折射光(称为常光线或称为E光):光):振动面与纤维几何轴平行,它不遵守折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
3、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,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导致了分子平行向和垂直向折射率的差异率的差异双折射现象双折射现象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,消光绝干纯净的纤维材料是绝缘电介质材料,消光系数系数k接近于零,接近于零,透明度极高透明度极高纤维材料含有伴生物、杂质、含有水分,对光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,线既不全透明,也不全反射,半透明材料半透明材料 纤维的内部结构对纤维透明度的影响纤维的内部结构对纤维透明度的影响纤
4、维多为半透明和不透明纤维多为半透明和不透明 纺织材料的光学特性(a)光反射光反射(c)光线大角向前散射引起的光雾光线大角向前散射引起的光雾(b)光散射光散射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。溶剂时造成的微隙引起,或起因于纤维中的添加物。高分子中高分子中TiO2粒径越小,粒径越小,其表面积越大,散射效率随其表面积越大,散射效率随之增加。当其粒径减小到可之增加。当其粒径减小到可见光波长范围以下时
5、,将引见光波长范围以下时,将引起衍射现象,使散射效率急起衍射现象,使散射效率急剧下降直到透明。剧下降直到透明。TiO2比比CaCO3的散射系数要大得的散射系数要大得多,多,散射中心折射率变化越散射中心折射率变化越大,散射效率越大大,散射效率越大。二氧化钛碳酸钙s s(1/m m)粒径(m m)00.040.080.120.160.2001.02.03.0纺织材料的光学特性二二、纤维的外部结构对光学性能的影响纤维的外部结构对光学性能的影响(一)截面形状(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纺织材料的光学特性(二)侧面结构(
6、二)侧面结构纺织材料的光学特性(三)长度和细度(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。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,其比表面积越大细,其比表面积越大纤维表面的反射率纤维表面的反射率R随纤维随纤维细度增大而增大的。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,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
7、得色浅较不鲜艳,且表观得色浅。纺织材料的光学特性三三、纤维的光学特性纤维的光学特性(一)反射和透射(一)反射和透射光通量光通量其中其中纺织材料的光学特性(二)光泽(二)光泽纤维光泽的测量:三维变角光度仪。边旋转试纤维光泽的测量: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样边测定反射通量,测出的最高和最低光通量M和和L,光泽度,光泽度G纤维外表面的平整决定了纤维反射光辉度的分布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纤维光泽的质感光泽感 纺织材料的光学特性蚕蚕丝丝和
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