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紡織品的紅外輻射性及應用

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樓主
發(fā)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。
+ r6 a/ }- e* @  U' k1.紅外反射率
5 h% O/ F' U0 ?  ~* m: W織物紅外線(xiàn)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(shí),在反射角35°以?xún)扰c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。
' P+ r) {) h; T
法向入射時(shí)織物紅外反射分布曲線(xiàn)
2 #
 樓主| 發(fā)表于 2015-8-30 20:36:43 | 只看該作者
6 \  {- f4 A  _5 O& R
織物滌/棉(65/35)不同緯密形成不同單位面積質(zhì)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。% c: c4 w9 {- H# f
織物單位面積質(zhì)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(zhù)影響,如圖所示。
+ t6 x' [; n: C( b' L' |
織物回潮率對紅外反射率的影響" j- J, i  P' j% o# h
1—純棉的棉毛織物?。病呙芗兠奁郊y織物/ |1 G" U# @; g7 L/ `& }- @: C
3—中密純棉平紋織物
3 #
 樓主| 發(fā)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
: E4 ?! r: j' o) Y
6 C3 y1 k) _( F% B; s! F& N
2.紅外輻射升溫
3 r" O5 g' U5 L! C% N紅外電磁波被物質(zhì)吸收后將轉變?yōu)槲镔|(zhì)分子的熱運動(dòng)能,體現為物質(zhì)的升溫(熱能)。對一批樣品測試結果見(jiàn)表,同一品種兩層織物疊置時(shí),測兩層織物之間在入射功率為650W/m2、主波長(cháng)λm 為2.04μm時(shí),照射開(kāi)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(jīng)密440根/10cm)紅外輻射的吸收升溫
0 `2 x. e" I) }/ [
試樣序號
  
  
組織結構
  
  
單位面積質(zhì)量(g/cm2)
  
  
經(jīng)緯紗線(xiàn)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]
1 {+ o0 c* i7 t$ x" \
4 #
 樓主| 發(fā)表于 2015-8-30 21:07:06 | 只看該作者
# c) Z9 O( l" [) t8 ~" r2 W' Q9 H
由于水在紅外波段有強吸收峰,故織物在不同回潮率時(shí)紅外射線(xiàn)吸收和升溫情形有明顯差別,一些實(shí)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(shí),當織物中含有較多水分情況下,由于水分蒸發(fā)帶走水分子的蒸發(fā)潛熱,則織物溫度并不高(一般在70℃左右)。) I7 Q* \6 T8 X" {) S7 S
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(shí),織物將快速升溫,甚至碳化損壞,且它們的升溫典型曲線(xiàn)如圖所示。# u% \  }7 Q, K9 h' f! t1 \& }
不同回潮率本白棉細布紅外輻照下升溫曲線(xiàn)
# c% U, T% L1 s5 p% k1—W=153.6%?。病祝剑福梗埃玻ァ。场祝剑罚担叮保?font class="jammer">" V3 }  H' U! Y6 Z1 G
4—兩層,W=181.60%?。怠龑?,W=182.37%
5#
 樓主| 發(fā)表于 2015-8-30 21:11:50 | 只看該作者
/ x9 X/ i% d! D0 h
3.織物的紅外輻射' P! X0 v5 W- D2 y
任何物質(zhì)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(dòng)能轉換成電磁波輻射,且熱體的輻射服從普朗克(Plank)定律。' Q3 a1 j- Q; m4 p
式中:Eλ———在波長(cháng)λ處的輻射強度,W/(cm2·μm);+ m) R0 z4 t$ g! a; M( m% U5 D
λ———波長(cháng),μm;
3 t- [0 J9 m) B1 vT———熱體溫度,K。
3 O- e+ B- S0 y; i8 ]) r8 L) C它的分布如下圖所示,其峰值即主波長(cháng)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)。
6 Z0 z3 q) w% m1 g, {λm·T=2.8976×10-3
( C! A0 c3 g$ F式中:λm———主波長(cháng),μm;% U0 m& K+ n* ?1 Y) _4 G! D1 q
T———熱體溫度,K。
熱體輻射溫度隨波長(cháng)的變化
6#
 樓主| 發(fā)表于 2015-8-30 21:12:50 | 只看該作者
* E6 g" Y9 ]" |% x! L
4.應用& I" V. w: I6 ?. E2 a2 m8 \) P. I
實(shí)際物質(zhì),對外來(lái)的電磁波有選擇性共振吸收性能,物質(zhì)升溫后原子和分子熱振動(dòng)加劇將發(fā)射(對外輻射)相同頻率(或波長(cháng))的熱輻射,但材料熱輻射能力比吸收能力(理論發(fā)射能力)要弱一些。減弱的程度一般稱(chēng)為灰度。因此,不同的物質(zhì)在相同溫度下雖然輻射波譜的主波長(cháng)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(fā)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(dòng)靜脈吻合松弛膨脹,加快血流微循環(huán),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。
! `' J5 \/ f/ Y& i# q# G
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