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紡織品的紅外輻射性及應用

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樓主
發表于 2015-8-30 20:29:31 | 只看該作者 |只看大圖 |倒序瀏覽 |閱讀模式
紡織材料除了對紅外電磁波有選擇性吸收的特征之外,反射分布及吸收以后使電磁能轉變成熱能,以及在常溫下也有相當輻射(使熱能轉變成電磁能)等特征。6 E  b5 d' c) R# U, f
1.紅外反射率7 s; f5 \8 N& k
織物紅外線反射率在不同角度方向的分布,與標準漫反射有一定差異。當法向入射(0°)時,在反射角35°以內與余弦分布基本吻合,但在反射角35°以上比余弦分布明顯偏離,如圖所示。
0 r8 N+ Q/ B$ F6 D% e
法向入射時織物紅外反射分布曲線
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2 #
 樓主| 發表于 2015-8-30 20:36:43 | 只看該作者
* h+ X; Y+ J) o0 y/ Z  R3 P+ A
織物滌/棉(65/35)不同緯密形成不同單位面積質量、不同覆蓋系數及不同重疊層數對紅外反射率的影響如圖所示。: M9 C. T+ [* G* g
織物單位面積質量G對紅外反射率αR的影響
織物覆蓋系數E對紅外反射率αR的影響
織物重疊層數n對紅外反射率αR的影響
由于水對紅外波段的波有強吸收率,故織物回潮率對反射率有顯著影響,如圖所示。
! h& T- y  N- V% v+ u+ y
織物回潮率對紅外反射率的影響
3 q3 }9 G9 }4 {" a7 J/ W1—純棉的棉毛織物?。病呙芗兠奁郊y織物
. {: {: e7 g' l9 n$ g4 k3—中密純棉平紋織物
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3 #
 樓主| 發表于 2015-8-30 21:00:33 | 只看該作者
本帖最后由 紡織檢測 于 2015-8-30 21:01 編輯
  g+ y& B  Q" x; s8 f. Q8 D0 F& j: B+ g3 w8 ^
2.紅外輻射升溫
) b8 n- x; K2 g" l' d+ n紅外電磁波被物質吸收后將轉變為物質分子的熱運動能,體現為物質的升溫(熱能)。對一批樣品測試結果見表,同一品種兩層織物疊置時,測兩層織物之間在入射功率為650W/m2、主波長λm 為2.04μm時,照射開始后2~7s升溫速率,并計算織物吸收紅外輻射轉變熱能的效應。
滌/棉(65/35)織物(經密440根/10cm)紅外輻射的吸收升溫
2 @& ]2 T/ \* |6 A+ o
試樣序號
  
  
組織結構
  
  
單位面積質量(g/cm2)
  
  
經緯紗線密度(tex)
  
  
緯紗密度(根/10cm)
  
  
覆蓋系數E(%)
  
  
單層織物透射強度(W/m2)
  
  
升溫速度(℃/s)
  
  
能量吸收轉換率
  
  
  
  
平紋
  
  
85.47
  
  
13.3×13.3
  
  
180
  
  
79.0
  
  
374
  
  
0.3291
  
  
11.25
  
  
  
  
平紋
  
  
92.10
  
  
13.3×13.3
  
  
210
  
  
84.7
  
  
365
  
  
0.3080
  
  
11.41
  
  
  
  
平紋
  
  
96.08
  
  
13.3×13.3
  
  
240
  
  
86.4
  
  
354
  
  
0.2914
  
  
11.20
  
  
  
  
平紋
  
  
101.68
  
  
13.3×13.3
  
  
270
  
  
90.1
  
  
337
  
  
0.2868
  
  
11.66
  
  
  
  
平紋
  
  
109.00
  
  
13.3×13.3
  
  
330
  
  
94.7
  
  
332
  
  
0.2768
  
  
12.06
  
  
  
  
平紋
  
  
116.42
  
  
13.3×13.3
  
  
360
  
  
96.8
  
  
317
  
  
0.2716
  
  
12.65
  
  
  
  
斜紋
  
  
190.66
  
  
27.7×104.6
  
  
180
  
  
98.0
  
  
205
  
  
0.1827
  
  
15.25
  
  
  
  
斜紋
  
  
230.77
  
  
27.7×104.6
  
  
210
  
  
99.1
  
  
188
  
  
0.1800
  
  
16.62
  
  
  
  
斜紋
  
  
242.26
  
  
27.7×104.6
  
  
240
  
  
100.0
  
  
176
  
  
0.1790
  
  
17.35
  
  
10
  
  
斜紋
  
  
250.22
  
  
27.7×104.6
  
  
270
  
  
100.0
  
  
173
  
  
0.1784
  
  
17.86
  
  
11
  
  
絮片
  
  
25.00
  
  
  
  
  
  
  
  
448
  
  
0.3580
  
  
10.7
[/tr]

: U2 ?; r+ A; y2 E
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 樓主| 發表于 2015-8-30 21:07:06 | 只看該作者
. G' W% n4 [  H5 N, W% H
由于水在紅外波段有強吸收峰,故織物在不同回潮率時紅外射線吸收和升溫情形有明顯差別,一些實驗結果如圖所示。因此,紅外輻照也成為織物快速烘干的方法之一。但是用紅外輻照織物時,當織物中含有較多水分情況下,由于水分蒸發帶走水分子的蒸發潛熱,則織物溫度并不高(一般在70℃左右)。/ y3 }8 w7 f) F0 Y  o! [
織物回潮率對紅外光吸收率的影響
織物回潮率W對紅外輻射升溫速率的影響
但當織物中水分減少時,織物將快速升溫,甚至碳化損壞,且它們的升溫典型曲線如圖所示。5 U* w0 G9 [7 {9 `) O
不同回潮率本白棉細布紅外輻照下升溫曲線
% ^8 n; E7 K$ F( y$ c# w1—W=153.6%?。病祝剑福梗埃玻ァ。场祝剑罚担叮保?br /> 4 a$ g5 _% g" V3 Z! n4—兩層,W=181.60%?。怠龑?,W=182.37%
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5#
 樓主| 發表于 2015-8-30 21:11:50 | 只看該作者
7 {) O) _0 N9 X  K% z8 [
3.織物的紅外輻射
0 m$ Q" T# t7 D) @9 y' J' o任何物質在溫度0K以上都具有輻射紅外電磁波的性能,將分子熱運動能轉換成電磁波輻射,且熱體的輻射服從普朗克(Plank)定律。
5 O' c7 ~; k2 _/ M! C0 s, m4 X4 H
式中:Eλ———在波長λ處的輻射強度,W/(cm2·μm);
+ N( O( ?% ~0 d8 H) ?λ———波長,μm;
* k6 [& E# d9 \2 CT———熱體溫度,K。
) Y3 @4 F' Y5 K7 h& S1 r) Q" |它的分布如下圖所示,其峰值即主波長是由上面方程式取一階導數為零(求極大值)的方程,即為維恩位移定律(Wien?sdisplacementlaw)。
4 q4 b0 @: y' X  pλm·T=2.8976×10-3
8 ?' p1 ?& R( O; n式中:λm———主波長,μm;
6 X" n2 H2 f; R+ K) [$ R# zT———熱體溫度,K。
熱體輻射溫度隨波長的變化
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6#
 樓主| 發表于 2015-8-30 21:12:50 | 只看該作者
+ Q6 z: y0 c. t
4.應用
! ?/ Q' l. ~' u& t9 w0 {實際物質,對外來的電磁波有選擇性共振吸收性能,物質升溫后原子和分子熱振動加劇將發射(對外輻射)相同頻率(或波長)的熱輻射,但材料熱輻射能力比吸收能力(理論發射能力)要弱一些。減弱的程度一般稱為灰度。因此,不同的物質在相同溫度下雖然輻射波譜的主波長相同,但輻射強度有很大差異。某些金屬氧化物或碳化物陶瓷粉(如ZrO2、ZrC、MgO等)具有較強的紅外輻射性能。近年發現近紅外輻射和中紅外輻射對人體皮膚有升溫作用,間接促使毛細血管動靜脈吻合松弛膨脹,加快血流微循環,有利于局部腫痛的散瘀消腫等病癥。這是紅外輻射紡織品的治療功能。  l: H) a" L, a' y9 u# R: D) F
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