紅外輻射與紡織品

第一章電磁波和熱輻射1 第一節(jié)時變電磁場與電磁波2 一、電磁波在自由空間傳播的普遍特性3 二、電磁波的能量4 三、時變電磁場遵循的基本方程4 四、時變電磁波的波動方程6 五、電磁波譜7 第二節(jié)熱輻射11 一、與熱輻射有關(guān)的幾個物理量12 二、物體在一定溫度T下的輻出度和輻照度14 三、輻射能的反射吸收與透射15 四、基爾霍夫定律16 五、黑體輻射定律17 六、實際物體的輻射和吸收20 第三節(jié)太陽熱輻射21 一、太陽的輻射波譜22 二、天文輻射22 三、各種輻射能達到地球表面的量24 參考文獻26 第二章紅外輻射在紡織材料中的傳播27 第一節(jié)光在兩介質(zhì)分界面上的反射和折射27 一、反射定律和折射定律28 二、反射光、折射光與入射光振幅的位相關(guān)系29 三、S波和P波的反射率和透射率30 四、入射光是自然光時的情形30 五、光波在兩介質(zhì)界面（n1和n2）上反射和折射的兩種情況31 第二節(jié)紅外輻射在單層理想織物中的反射、透射和吸收行為33 一、單層理想織物上、下界面上各個作用點上入射、反射、透射強度計算35 二、單層理想織物的總反射、總透射和織物總吸收強度的計算36 三、單層理想織物總反射、總透射和總吸收率的計算36 第三節(jié)紅外輻射在多層理想層壓織物中的反射、透射和吸收行為37 一、單層介質(zhì)的光學(xué)行為37 二、層壓織物總反射、總透射和總吸收率的計算問題39 第四節(jié)多層理想織物疊合時的反射、透射和吸收行為39 一?p兩層織物之間的空氣薄層中的內(nèi)反射現(xiàn)象40 二、m層疊合織物中各層織物的簡化模型的建立40 三?p疊合織物的總反射，總透射和總吸收率的計算問題41 第五節(jié)紅外輻射在紡材中的反射、透射和吸收的實驗研究43 一、試樣選擇43 二、紅外輻射測試原理43 三、紅外輻射測試裝置50 四、紅外輻射在紡織物表面反射的測試分析51 五、紅外輻射在織物透射的測試分析65 六、紅外輻射被織物吸收的測試71 第六節(jié)單涂層膜的反射與透射74 一、單涂層膜反射、透射的有關(guān)計算74 二、紅外偽裝涂料在8～14μm波段的紅外發(fā)射率77 參考文獻80 第三章紡織纖維在太陽光紅外線照射下的光學(xué)性質(zhì)82 第一節(jié)紡織纖維光學(xué)性質(zhì)綜述84 一、光路與纖維的相互關(guān)系85 二、纖維的折射率和高分子折射率估算86 三、纖維的反射率和光子與固體介質(zhì)的相互作用88 四、纖維對光的吸收，散射和不透明性91 第二節(jié)紡織纖維中反射光、折射光與入射光振幅、相位和能量的關(guān)系94 一、s波的反射系數(shù)和透射系數(shù)95 二、p波的反射系數(shù)和透射系數(shù)95 三、相對折射率n和入射角θ1對rs、rp、ts、tp的影響96 四、輻射能97 五、入射波、反射波和折射波的能量關(guān)系98 第三節(jié)纖維在太陽光照射下的光吸收、光致發(fā)光、光降解和光老化100 一、纖維對光的吸收100 二、纖維的光致發(fā)光現(xiàn)象106 三、纖維的光降解110 四、聚合物老化，防老化和穩(wěn)定115 第四節(jié)纖維分子結(jié)構(gòu)及性能的紅外光譜表征120 一、紅外光譜技術(shù)的一般概念120 二、纖維結(jié)晶性的紅外表征121 三、纖維的二向色性及其紅外表征127 四、纖維表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的紅外表征131 參考文獻136 第四章織物在太陽光和紅外線照射下的光學(xué)性質(zhì)138 第一節(jié)織物光澤的綜述139 一、紡織品光澤的概念139 二、影響織物光澤的因素140 三、織物光澤的視覺評定142 第二節(jié)織物光澤的測量和表示方法143 一、二次元（或稱二維）變角光度測試法144 二、三次元（或稱三維）變角光度測試法147 三、試樣回轉(zhuǎn)測試法149 四、偏振光測試法150 五、顯微光澤度方法157 六、圖像分析方法158 七、白度法159 第三節(jié)織物變角光度曲線的測定和分析161 一、織物變角光度曲線的測定方法與選用試樣161 二、顏色對變角光度曲線的影響161 三、測試條件對變角光度曲線形狀的影響167 第四節(jié)織物的紅外輻射特性172 一、引言172 二、織物紅外線透過率的測試與分析173 三、織物光譜發(fā)射率的測試與分析177 第五節(jié)紅外輻射下織物吸收升溫規(guī)律180 一、引言180 二、織物有效輻射系數(shù)的測試181 三、織物在紅外輻照下和撤去紅外源時的升溫和降溫規(guī)律186 參考文獻189 第五章納米遠(yuǎn)紅外紡織材料的開發(fā)與應(yīng)用192 第一節(jié)冬服保暖材料的發(fā)展現(xiàn)狀與前景192 一、保暖材料應(yīng)具備的條件192 二、保暖材料發(fā)展的現(xiàn)狀193 三、保暖材料的發(fā)展前景196 第二節(jié)遠(yuǎn)紅外紡織材料開發(fā)的思路、途徑和方法197 一、人體服裝環(huán)境系統(tǒng)各自的熱輻射197 二、遠(yuǎn)紅外輻照下“人體-服裝-環(huán)境”系統(tǒng)間的相互作用200 第三節(jié)遠(yuǎn)紅外材料的選擇、結(jié)構(gòu)性能、粉體和配比210 一、紅外材料的分類、特性與用途210 二、遠(yuǎn)紅外陶瓷材料的選擇依據(jù)213 三、常用遠(yuǎn)紅外陶瓷材料的化學(xué)組成與性能214 四、遠(yuǎn)紅外納米化后的特性219 五、微納米粉體技術(shù)223 六、影響遠(yuǎn)紅外材料性能的因素225 七、納米粉體應(yīng)用中的問題與解決辦法230 第四節(jié)納米遠(yuǎn)紅外纖維制備232 一、納米遠(yuǎn)紅外天然纖維的制備232 二、納米遠(yuǎn)紅外合成纖維的制備234 三、納米遠(yuǎn)紅外纖維的產(chǎn)品性能和應(yīng)用243 第五節(jié)納米遠(yuǎn)紅外織物的制備244 一、納米遠(yuǎn)紅外織物的涂層法244 二、遠(yuǎn)紅外織物的浸軋法245 第六節(jié)醫(yī)用保健納米遠(yuǎn)紅外紡織品的應(yīng)用245 一、納米遠(yuǎn)紅外紡織品的功能245 二、納米遠(yuǎn)紅外紡織品在醫(yī)用保健方面的應(yīng)用246 第七節(jié)遠(yuǎn)紅外絮片的服用性能247 一、遠(yuǎn)紅外纖維絮片與普通保暖材料的對比試驗247 二、冬裝舒適性人體功效學(xué)評價251 參考文獻255 第六章輻射傳熱與服裝穿著熱舒適性的關(guān)系257 第一節(jié)引言257 一、服裝穿著舒適性的內(nèi)涵與評價方法257 二、人-服裝-環(huán)境系統(tǒng)的熱交換和熱舒適性概念258 第二節(jié)人體與環(huán)境間的輻射熱交換260 一、人體與環(huán)境輻射熱交換中的幾個重要物理量260 二、人在室內(nèi)與壁面間的輻射換熱266 三、低溫輻射時的環(huán)境平均溫度的計算和估算279 四、高溫輻射時的環(huán)境平均溫度的計算281 第三節(jié)人與環(huán)境的熱平衡與舒適方程式281 一、描述人與環(huán)境間熱交換的熱平衡方程式281 二、著裝條件下的熱舒適性問題290 參考文獻303 第七章高溫防護服裝開發(fā)與運用305 第一節(jié)概述305 一、高溫防護服裝的概念、性能要求和分類305 二、高溫防護服裝的原理306 三、國內(nèi)外研究狀況308 第二節(jié)高溫防護服裝312 一、高溫防護服裝基本要求312 二、幾種高溫防護服裝313 第三節(jié)高溫防護服裝的加工技術(shù)317 一、高溫防護材料317 二、高溫防護服裝的加工技術(shù)323 第四節(jié)熱防護紡織品性能的測試與評價327 一、熱防護性能的測試與評價327 二、其他相關(guān)性能的測試與評價331 參考文獻331 第八章紅外及微波在紡織加工中的應(yīng)用332 第一節(jié)紅外輻射器的構(gòu)造及進展333 一、燃?xì)饧t外輻射器333 二、電力紅外輻射器333 第二節(jié)含水紡材在紅外輻射中的烘燥規(guī)律335 一、含水紡材在紅外輻射中的烘燥實踐335 二、含水紡材在紅外輻射中的烘燥規(guī)律336 三、含水紡材在紅外中的溫升規(guī)律338 第三節(jié)紅外輻射在紡織工業(yè)中的應(yīng)用340 一、紅外加熱技術(shù)的應(yīng)用情況及原則340 二、紅外干燥在制絲工業(yè)中的應(yīng)用342 三、紅外在漿紗干燥中的應(yīng)用348 四、紅外在染色工藝上的應(yīng)用349 五、紅外在后整理加工中的應(yīng)用361 六、紅外在織物熱定型上的應(yīng)用363 七、紅外在毛巾紗烘燥上的應(yīng)用364 八、紅外反射隔熱織物的應(yīng)用365 九、紅外技術(shù)應(yīng)用中存在的問題365 第四節(jié)微波在紡織加工中的應(yīng)用366 一、微波在淀粉變性上的應(yīng)用366 二、微波在筒子紗線中的應(yīng)用367 三、微波在麻業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用368 四、微波在毛條工業(yè)中的應(yīng)用370 五、微波在前處理工業(yè)中的應(yīng)用371 六、微波在染色工業(yè)中的應(yīng)用374 七、微波在印花工業(yè)中的應(yīng)用375 八、微波在后整理加工中的應(yīng)用375 參考文獻377 第九章紅外輻射在測試儀器中的應(yīng)用379 第一節(jié)紅外光譜儀379 一、紅外光譜儀的發(fā)展379 二、色散型紅外光譜儀379 三、傅里葉變換紅外光譜儀382 第二節(jié)紅外光譜法實驗技術(shù)384 一、制樣時要注意的問題384 二、固體樣品的制樣方法384 三、液體樣品的制樣方法385 四、氣體樣品的制樣方法386 第三節(jié)紅外光譜圖的解析386 一、紅外光譜的特征區(qū)與指紋區(qū)386 二、紅外解析的三要素386 三、紅外光譜的解析步驟386 四、例題分析387 第四節(jié)紅外吸收光譜的應(yīng)用390 一、定性分析390 二、定量分析394 三、紅外光譜在紡織工業(yè)中的應(yīng)用395 四、紅外光譜在聚合物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用404 五、紅外光譜在表面活性劑的分析中的應(yīng)用407 第五節(jié)紅外探測器及其應(yīng)用409 一、紅外探測器簡介409 二、熱釋電型紅外探測器410 三、集成溫度傳感器413 四、紅外測溫儀在紡織中的應(yīng)用415 第六節(jié)紅外成像儀及其應(yīng)用422 一、紅外成像儀簡介422 二、紅外成像儀被動式成像的原理與應(yīng)用425 三、在通風(fēng)服個體調(diào)溫效果測試評價中的應(yīng)用429 參考文獻432 第十章紅外隱身等技術(shù)及其隱身材料433 第一節(jié)隱身技術(shù)概述433 一、隱身技術(shù)定義433 二、隱身材料簡介435 第二節(jié)可見光隱身與隱身材料435 一、可見光隱身原理和方法435 二、偽裝涂料436 三、偽裝遮障437 第三節(jié)紅外隱身與隱身材料439 一、紅外隱身原理和方法439 二、紅外隱身材料443 第四節(jié)激光隱身、紅外/激光隱身與隱身材料448 一、激光與激光探測器448 二、紅外/激光隱身材料451 第五節(jié)雷達隱身與隱身材料454 一、微波雷達和激光雷達454 二、雷達隱身技術(shù)與反隱身技術(shù)457 三、雷達吸波隱身材料458 四、雷達隱身吸波材料的現(xiàn)狀與展望464 參考文獻467