纺织行业及材料特性管理知识分析(28页).ppt

纺织材料的光学特性
第一节纤维结构的影响
影响纤维的光学特性的因素

高聚物的分子结构,分子聚集
态结构以及共混或共聚物组成

截面形状、复合结构和侧面结构
一、纤维的内部结构对光学性能的影响
纤维内部结构影响纤维的折射率和透明性
纤维的折射率
分子的电子结构因辐射的
光频电场作用而形变的程度
纤维的折射率大
对光线的反射比越大
纤维回潮率高
对光的折射率下降
常见纤维的折射率
n⊥的折射光(称寻常光线或称O光):
振动面与纤维几何轴垂直,遵守折射定
律,在不同方向的折射率不变;
n∥的折射光(称为常光线或称为E光):
振动面与纤维几何轴平行,它不遵守折
射定律,折射率随方向而变
纤维分子链平行方向和垂直方向对光辐射形变有不同的抵抗能力,导致了分子平行向和垂直向折射率的差异
双折射现象
绝干纯净的纤维材料是绝缘电介质材料,消光系数k接近于零,透明度极高
纤维材料含有伴生物、杂质、含有水分,对光线既不全透明,也不全反射,半透明材料
纤维的内部结构对纤维透明度的影响
纤维多为半透明和不透明
(a)光反射
(c)光线大角向前散射引起的光雾
(b)光散射
纤维内部折射率的不均匀性可能来自纤维高分子无定形区和结晶区密度的差异,或由于湿法纺丝去除溶剂时造成的微隙引起,或起因于纤维中的添加物。
高分子中TiO2粒径越小,其表面积越大,散射效率随之增加。当其粒径减小到可见光波长范围以下时,将引起衍射现象,使散射效率急剧下降直到透明。TiO2比CaCO3的散射系数要大得多,散射中心折射率变化越大,散射效率越大。
二氧化钛
碳酸钙
s
(
1/
m
m
)
粒径
(m
m)
0





0



二、纤维的外部结构对光学性能的影响
(一)截面形状













反射光相对强度
a/b
(二)侧面结构