纤维的光学性质.ppt

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1、第二节光学性质主要教学内容纺织纤维的色泽纤维的双折射纺织纤维的耐光性光致发光二向色性一、颜色与光泽纺织材料的颜色与光泽：颜色：纺织材料对不吸收光的反射在人体视网膜上的感应。光泽：纺织材料对入射光的反射强度。：影响色泽的因素主要有：①纤维的表面状况（粗毛比细毛光泽强）；②纤维的截面形状，不同的形状会产生不同的光泽效果。如表面平滑——平行反射（镜面反射），光最强；表面粗糙——漫射，光柔和（反射光强一致）或产生闪光效应（有峰值漫射）；影响色泽的主要因素③纤维结构与含杂：层状结构（蚕丝）相当于多个反射层，反射—折射的多次反复，形成了蚕丝的特殊光泽。水

2、分使光泽下降，颜色浓度上升，表面上的油、蜡等其它成分也会使光泽发生变化，所以化纤可通过渗杂（二氧化钛）获得有光、半光、无光纤维。④纤维彼此排列的平顺程度。反射与光泽反射：全反射全反射反射与光泽反射：层状反射层状反射反射与光泽反射：漫反射漫反射二、折射与双折射折射的概念：光从一种光密媒质进入另一种光密媒质时要改变光的传播方向。构成纤维的大分子都是很长的，若不形成取向排列，则它们只会有折射，但大多数纤维都是有取向的，当一束光射到纤维上时（非光轴入射）会形成两条折射率不同的光线，发生双折。双折射光线投射到纺织纤维上时，除了在界面上产生反射光反射外

3、，进入纤维的光线被分解成两条折射光。纺织纤维的这种光学性质称做双折射。偏振光振动方向平行于纤维轴向的偏振光的折射率与垂直方向的折射率之差叫双折射率。Δ＝d(n//-n⊥)式中：Δ――光程差（μm）；d――纤维的厚度（μm）；n//-n⊥――纤维的双折射率。双折射率常用纤维的双折射率为-0.005~0.062。可利用纤维的双折射率进行取向度、棉纤维成熟度等性能的测试。表8-13纺织纤维的折射率纤维折射率n//n⊥n//-n⊥棉1.573～1.5811.524～1.5340.041～0.051苎麻1.595～1.5991.527～1.5400.0

4、57～0.058亚麻1.5941.5320.062粘胶纤维1.539～1.5501.514～1.5230.018～0.036二醋酯纤维1.476～1.4781.470～1.4730.005～0.006三醋酯纤维1.4741.479-0.005羊毛1.553～1.5561.542～1.5470.009～0.012桑蚕生丝1.57781.53760.0402桑蚕精炼丝1.58481.53740.0474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

5、纶1.500～1.5101.500～1.5100.000～-0.005维纶1.5471.5220.025二向色性概念：指纤维对平行和垂直于纤维轴向的偏振光具有不同的吸收性能。纤维束、蚕丝等纤维用某种染料染色，并于纤维中沉淀金、铜、银等金属之后，则当偏振光通过时，偏振光的振动面与纤维轴平行或垂直时，就呈现不同的颜色，这种现象称为二向色性。测定二向色性，可以定量地求得纤维的取向度，也可以明了染料的配置状态。蚕丝的形态结构特点截面大多数具有接近于三角形的外貌特征；是一种具有典型原纤型构造的长丝纤维，从纤维中平行排列的原纤直到长丝中平行排列的纤维，无

6、不具有层状排列的构造；纤维中的原纤相互交络成一种网目状的构造，原纤间的网孔尺寸大致和可见光的波长相近；特有的丝胶-丝素的双组分结构，在纤维中大致平行的层状排列，并提供两种不同的折射率。蚕丝的光泽特点整个反射光比较强，正反射光比较多，所以光泽感强；内部反射光的比例高，并具有一定的色散和衍射反射效应，故光泽绚丽柔和；透过光有可能形成全反射，因此有闪灿的光速效果；沿纤维表面反射光强度的分布比较整齐，故光泽均匀。天然丝丝的光泽SeaIslandcottonUplandcotton棉、丝光泽比较三、耐光性1、概念：耐光性是纤维抵抗日光破坏的能力。它是耐

7、气候性的一个方面。日光中的紫外线对纤维损伤厉害，而红外线起辅助破坏作用。表8-16各种主要纤维的日晒时间与强度损失纤维日晒时间（小时）强度损失（％）棉94050羊毛112050亚麻、大麻110050粘胶纤维90050腈纶90016～25蚕丝20050锦纶20036涤纶60060２、纺织纤维的耐光性常见纤维的耐光性比较腈纶>羊毛>麻>棉>粘胶纤维>涤纶>锦纶>蚕丝四、光致发光定义：纺织纤维在受到紫外线照射时，材料的分子受到激发，会辐射出一定光谱的光，从而产生不同的颜色，这种现象称为光致发光。应用：用紫外线照射纤维，利用纤维的荧光颜色来鉴别纤维紫

8、外荧光纤维在受到紫外线的照射时，会发出在可见光范围内的光，称之为紫外荧光。各种纺织纤维具有不同颜色的荧光，可用来鉴别纤维，产品开发。下次课再见