学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

防透明织物制备及表征关键技术研究

作　者: 张娜
导　师: 王妮
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 纺织品 Mie散射消光性能遮蔽性评价指标
分类号: TS106
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

视觉遮蔽性是纺织品的一项重要性能,在服用领域,它关系到最基本的遮羞蔽体功能；在装饰和军事领域,它涉及到单向透视、伪装等特殊的视觉要求。随着服用纺织品不断地轻薄化发展,其与视觉遮蔽之间的矛盾日益突出。为了迎合人们的审美变化以及市场需求,新的兼具轻薄和防透于一体的织物开发势必成为目前亟需解决的问题。伴随新型防透纺织品开发,相关标准评价体系的建立也成为研发中又一关键问题。本课题首先研究了利用添加无机微粒开发防透明纤维关键技术问题,也就是微粒的选择与优化。根据Mie散射理论,对纤维基体中添加无机微粒(实心球体、空心球体)时的消光性能进行理论研究,详细分析了微粒折射率、尺度参数、入射光波长等对微粒消光性能的影响。随后,根据色散理论,通过对可见光范围内的织物表面平均反射率的推导,建立包含色散的纺织品视觉遮蔽性表征模型。此外,本文对防透明织物的一般评价指标,如白度、透明度、不透明度和可见光范围内的平均透过率等在表征视觉遮蔽性方面的适用范围和可行性等进行探讨,并结合考虑织物对不同波长光线的透射特征和人眼的视觉特性,利用总光通量透射比作为表征视觉遮蔽性的新指标。在此基础上,本文还尝试了利用图像处理分别提取背衬标准黑板和白板时试样的灰度变化来评价织物遮蔽性的新思路。所得主要结论有：(1)对实心球体微粒而言,微粒相对折射率、尺度参数、粒径分布以及入射光波长等都对微粒的消光性能影响显著。根据Mie散射理论,以二氧化钛微粒为例,进一步对其实心微粒可见光谱内达到最佳消光系数的粒径范围进行讨论,并结合人眼视觉特性,计算了利用添加二氧化钛微粒生产防透明纤维时微粒的最佳粒径分布函数。(2)对空心球体微粒而言,其消光系数的变化规律与实心球体微粒基本相同。区别在于,空心微粒壁厚也是影响微粒消光性能的主要因素,并且通过不同的微粒外径和壁厚组合可以得到某一特定的消光系数。对相同直径的实心球体和空心球体而言,一般空心球体微粒的消光性能优于实心微粒。(3)织物的表面反射性能是影响其视觉遮蔽性的一个主要因素,根据菲涅耳方程,织物的表面反射率与折射率有关,而折射率又与入射光波长有关。因此,本文根据色散理论对可见光范围内织物表面的平均反射率进行推导,并建立考虑色散的纺织品视觉遮蔽性表征模型。(4)比较目前常用视觉遮蔽性表征指标与总光通量透射比之间的关系,确定常用指标的可行性及适用范围。结果表明：织物的白度与总光通量透射比之间关联不大,只有当织物为白色时,它们之间才有较好的关联性,因此白度只能表征白色织物的视觉遮蔽性能；而明度仅能表征不同颜色织物的视觉遮蔽性能；不透明度/透明度都可以表征织物的视觉遮蔽性；550nm波长光的透射率以及可见光范围的平均透射率都能很好的表征织物的视觉遮蔽性,但是两者的反射率指标仅能表征白色织物的视觉遮蔽性。在目前还没有标准测试方法及指标的前提下,推荐采用550nm波长光透射率作为织物视觉遮蔽性的表征指标。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
第1章绪论  12-22
  1.1 织物遮蔽性的光学原理  12-13
  1.2 视觉遮蔽性织物的生产  13-16
  1.3 织物可见光遮蔽性能的评价方法  16-20
  1.4 课题研究的背景及意义  20-21
  1.5 课题研究的主要内容及方法  21-22
第2章 Mie散射理论在不透明纤维研发中的应用  22-38
  2.1 光散射的基本理论  22-24
  2.2 Mie散射理论计算  24-27
  2.3 结果与分析  27-36
  2.4 本章小结  36-38
第3章色散对织物视觉遮蔽性影响的理论模型  38-44
  3.1 光的色散  39
  3.2 色散对织物视觉遮蔽性影响的理论模型  39-43
  3.3 本章小结  43-44
第4章织物视觉遮蔽性表征方法初探  44-60
  4.1 实验部分  44-47
  4.2 根据人眼视觉特性及织物的光透射情况建立新指标  47-48
  4.3 视觉遮蔽性常用指标与总光通量透射比之间的关系  48-58
  4.4 本章小结  58-60
第5章结论与展望  60-62
  5.1 结论  60-61
  5.2 不足与展望  61-62
参考文献  62-68
附录  68-72
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  72-74
致谢  74

防透明织物制备及表征关键技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文