第八章-纤维材料的热学、光学、电学性质.ppt

i r t t2 t3 tr tr2 trt t2r tr (c) 纤维集合体 若纤维之间产生的光的干涉作用忽略不计，光与纤维集合体的作用则为光与各单根纤维作用结果的叠加 1. 定义 平行偏振光沿非光轴方向投射到纤维上时，除了在界面上产生反射光外，进入纤维的光线被分解成两条折射光，称之为纤维的双折射。 其中一条： ?? 寻常光（简称o光），遵守折射定律，振动面⊥光轴，n⊥； 另一条： ?? 非寻常光（简称e光），不遵守折射定律，振动面‖光轴，n‖。 ???? 双折射率：△n=n‖- n⊥ 二、双折射现象与双折射率 传播速度较慢的光，称慢光，又称e光，该方向的折射率较大 传播速度较快的光，称快光，又称o光，该方向的折射率较小 双折射率△n＝ n∥－n⊥ △n0为正晶体；△n0为负晶体；△n=0为零晶体 大多数纤维为正晶体 　纤维 折射率 n‖ n⊥ n‖- n⊥ 棉 1.573~1.581 1.524~1.534 0.041~0.051 苎麻 1.595~1.599 1.527~1.540 0.057~0.068 亚麻 1.594 1.532 0.062 羊毛 1.553~1.556 1.542~1.547 0.009~0.012 桑蚕丝 1.578 1.538 0.040 粘胶纤维 1.539~1.550 1.514~1.523 0.018~0.036 三醋酯纤维 1.474 1.479 -0.005 涤纶 1.725 1.537 0.188 锦纶6 1.568 1.515 0.040 锦纶66 1.570~1.580 1.520~1.530 0.053 腈纶 1.500~1.510 1.500~1.510 -0.005~0 维纶 1.547 1.522 0.025 2、常见纤维的双折射率 由于纺织纤维的结构不完全均匀，在纤维之间或单一纤维的表层与内部都会产生差异，故纤维的折射率和双折射率也必然存在差异。 3、双折射率与纤维内部结构的关系 纤维双折射率的大小与纤维分子的取向程度和分子本身结构的不对称程度有关。 纤维中大分子与纤维轴平行排列时，纤维双折射率最大；大分子完全紊乱排列，双折射率为零。 双折射率反映的是纤维材料的各向异性的特征，而各向异性由分子链的取向决定。 用于判明纤维分子的取向程度 ?????????? △n大，取向度大。 ?1. 纤维的颜色 ?? 纤维的颜色取决于纤维对不同波长色光的吸收和反射能力。 天然纤维的颜色取决于： 品种（即天然色素）；生长过程中的外界因素。 合成纤维的颜色取决于：原料（是否含有杂质）： 纺丝工艺（如温度、加热、时间 等） 三、纤维的色泽 各种颜色的波长与波长范围（nm） 颜色 感觉 标准 波长 波长 范围 颜色 感觉 标准 波长 波长 范围 红色 700 620-780 绿色 510 480-575 橙色 610 595-620 蓝色 470 450-480 黄色 580 575-595 紫色 420 380-450 2、纤维的光泽 纺织纤维的光泽既与光的反射和折射有关，又与光的透射有关。 纤维的光泽取决于三类反射： 镜面反射：如果平行光射向界面为平面的物体，反射出来的仍将是平行光，这种反射称为～，表现出很强的光泽。 漫反射：如果平行光射向界面粗燥的物体，反射出来的光均匀地射向各个方向，这种反射称为～，表现出均匀而柔和的光泽。 散射光：因光子的多次碰撞从纤维表层散射出的光线，其与入射光的角度无关，与入射光能量和纤维表层结构与组成有关。 在纤维体内，材料密度由外及里连续或分层变化的结构，称为纤维的层状结构。 天然纤维在形成过程中产生的结构差异，以及化学纤维的生产工艺或材料不同，均可使纤维具有层状结构。层状结构使纤维体内光的折射率产生差异。 影响纤维光泽的主要因素 纤维的层状结构 多层反射作用使到达纤维表面的反射光产生叠加，且不同波长光还会产生干涉作用，纤维呈现出较强的光泽而不耀眼。 入射 反射1 2 3 4 空气 层1 层2 层3 层4… 纤维纵向形态对光泽的影响 如纤维纵向表面平滑一致，则漫反射少，纤维表现出较强的光泽。 化学纤维：若无卷曲，镜面反射较多→光泽较强。 丝光棉光泽较强←纤维膨胀使天然转曲消失，纵向表面变得较为平滑。 粗羊毛：鳞片较稀疏，紧贴于毛干上，表面较为平滑，光泽较强。 细羊毛：鳞片稠密，在毛干上贴紧程度较差，光泽则较柔和。 若鳞片受损伤，羊毛的光泽会变暗淡。 制造半无光或消光化纤的常用方法 纺丝液或纺丝熔体中加入二氧化钛(TiO2)消光剂 横向截