红外辐射与纺织品

第一章电磁波和热辐射1 第一节时变电磁场与电磁波2 一、电磁波在自由空间传播的普遍特性3 二、电磁波的能量4 三、时变电磁场遵循的基本方程4 四、时变电磁波的波动方程6 五、电磁波谱7 第二节热辐射11 一、与热辐射有关的几个物理量12 二、物体在一定温度T下的辐出度和辐照度14 三、辐射能的反射吸收与透射15 四、基尔霍夫定律16 五、黑体辐射定律17 六、实际物体的辐射和吸收20 第三节太阳热辐射21 一、太阳的辐射波谱22 二、天文辐射22 三、各种辐射能达到地球表面的量24 参考文献26 第二章红外辐射在纺织材料中的传播27 第一节光在两介质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、折射光与入射光振幅的位相关系29 三、S波和P波的反射率和透射率30 四、入射光是自然光时的情形30 五、光波在两介质界面（n1和n2）上反射和折射的两种情况31 第二节红外辐射在单层理想织物中的反射、透射和吸收行为33 一、单层理想织物上、下界面上各个作用点上入射、反射、透射强度计算35 二、单层理想织物的总反射、总透射和织物总吸收强度的计算36 三、单层理想织物总反射、总透射和总吸收率的计算36 第三节红外辐射在多层理想层压织物中的反射、透射和吸收行为37 一、单层介质的光学行为37 二、层压织物总反射、总透射和总吸收率的计算问题39 第四节多层理想织物叠合时的反射、透射和吸收行为39 一?p两层织物之间的空气薄层中的内反射现象40 二、m层叠合织物中各层织物的简化模型的建立40 三?p叠合织物的总反射，总透射和总吸收率的计算问题41 第五节红外辐射在纺材中的反射、透射和吸收的实验研究43 一、试样选择43 二、红外辐射测试原理43 三、红外辐射测试装置50 四、红外辐射在纺织物表面反射的测试分析51 五、红外辐射在织物透射的测试分析65 六、红外辐射被织物吸收的测试71 第六节单涂层膜的反射与透射74 一、单涂层膜反射、透射的有关计算74 二、红外伪装涂料在8～14μm波段的红外发射率77 参考文献80 第三章纺织纤维在太阳光红外线照射下的光学性质82 第一节纺织纤维光学性质综述84 一、光路与纤维的相互关系85 二、纤维的折射率和高分子折射率估算86 三、纤维的反射率和光子与固体介质的相互作用88 四、纤维对光的吸收，散射和不透明性91 第二节纺织纤维中反射光、折射光与入射光振幅、相位和能量的关系94 一、s波的反射系数和透射系数95 二、p波的反射系数和透射系数95 三、相对折射率n和入射角θ1对rs、rp、ts、tp的影响96 四、辐射能97 五、入射波、反射波和折射波的能量关系98 第三节纤维在太阳光照射下的光吸收、光致发光、光降解和光老化100 一、纤维对光的吸收100 二、纤维的光致发光现象106 三、纤维的光降解110 四、聚合物老化，防老化和稳定115 第四节纤维分子结构及性能的红外光谱表征120 一、红外光谱技术的一般概念120 二、纤维结晶性的红外表征121 三、纤维的二向色性及其红外表征127 四、纤维表面结构与性质的红外表征131 参考文献136 第四章织物在太阳光和红外线照射下的光学性质138 第一节织物光泽的综述139 一、纺织品光泽的概念139 二、影响织物光泽的因素140 三、织物光泽的视觉评定142 第二节织物光泽的测量和表示方法143 一、二次元（或称二维）变角光度测试法144 二、三次元（或称三维）变角光度测试法147 三、试样回转测试法149 四、偏振光测试法150 五、显微光泽度方法157 六、图像分析方法158 七、白度法159 第三节织物变角光度曲线的测定和分析161 一、织物变角光度曲线的测定方法与选用试样161 二、颜色对变角光度曲线的影响161 三、测试条件对变角光度曲线形状的影响167 第四节织物的红外辐射特性172 一、引言172 二、织物红外线透过率的测试与分析173 三、织物光谱发射率的测试与分析177 第五节红外辐射下织物吸收升温规律180 一、引言180 二、织物有效辐射系数的测试181 三、织物在红外辐照下和撤去红外源时的升温和降温规律186 参考文献189 第五章纳米远红外纺织材料的开发与应用192 第一节冬服保暖材料的发展现状与前景192 一、保暖材料应具备的条件192 二、保暖材料发展的现状193 三、保暖材料的发展前景196 第二节远红外纺织材料开发的思路、途径和方法197 一、人体服装环境系统各自的热辐射197 二、远红外辐照下“人体-服装-环境”系统间的相互作用200 第三节远红外材料的选择、结构性能、粉体和配比210 一、红外材料的分类、特性与用途210 二、远红外陶瓷材料的选择依据213 三、常用远红外陶瓷材料的化学组成与性能214 四、远红外纳米化后的特性219 五、微纳米粉体技术223 六、影响远红外材料性能的因素225 七、纳米粉体应用中的问题与解决办法230 第四节纳米远红外纤维制备232 一、纳米远红外天然纤维的制备232 二、纳米远红外合成纤维的制备234 三、纳米远红外纤维的产品性能和应用243 第五节纳米远红外织物的制备244 一、纳米远红外织物的涂层法244 二、远红外织物的浸轧法245 第六节医用保健纳米远红外纺织品的应用245 一、纳米远红外纺织品的功能245 二、纳米远红外纺织品在医用保健方面的应用246 第七节远红外絮片的服用性能247 一、远红外纤维絮片与普通保暖材料的对比试验247 二、冬装舒适性人体功效学评价251 参考文献255 第六章辐射传热与服装穿着热舒适性的关系257 第一节引言257 一、服装穿着舒适性的内涵与评价方法257 二、人-服装-环境系统的热交换和热舒适性概念258 第二节人体与环境间的辐射热交换260 一、人体与环境辐射热交换中的几个重要物理量260 二、人在室内与壁面间的辐射换热266 三、低温辐射时的环境平均温度的计算和估算279 四、高温辐射时的环境平均温度的计算281 第三节人与环境的热平衡与舒适方程式281 一、描述人与环境间热交换的热平衡方程式281 二、着装条件下的热舒适性问题290 参考文献303 第七章高温防护服装开发与运用305 第一节概述305 一、高温防护服装的概念、性能要求和分类305 二、高温防护服装的原理306 三、国内外研究状况308 第二节高温防护服装312 一、高温防护服装基本要求312 二、几种高温防护服装313 第三节高温防护服装的加工技术317 一、高温防护材料317 二、高温防护服装的加工技术323 第四节热防护纺织品性能的测试与评价327 一、热防护性能的测试与评价327 二、其他相关性能的测试与评价331 参考文献331 第八章红外及微波在纺织加工中的应用332 第一节红外辐射器的构造及进展333 一、燃气红外辐射器333 二、电力红外辐射器333 第二节含水纺材在红外辐射中的烘燥规律335 一、含水纺材在红外辐射中的烘燥实践335 二、含水纺材在红外辐射中的烘燥规律336 三、含水纺材在红外中的温升规律338 第三节红外辐射在纺织工业中的应用340 一、红外加热技术的应用情况及原则340 二、红外干燥在制丝工业中的应用342 三、红外在浆纱干燥中的应用348 四、红外在染色工艺上的应用349 五、红外在后整理加工中的应用361 六、红外在织物热定型上的应用363 七、红外在毛巾纱烘燥上的应用364 八、红外反射隔热织物的应用365 九、红外技术应用中存在的问题365 第四节微波在纺织加工中的应用366 一、微波在淀粉变性上的应用366 二、微波在筒子纱线中的应用367 三、微波在麻业生产中的应用368 四、微波在毛条工业中的应用370 五、微波在前处理工业中的应用371 六、微波在染色工业中的应用374 七、微波在印花工业中的应用375 八、微波在后整理加工中的应用375 参考文献377 第九章红外辐射在测试仪器中的应用379 第一节红外光谱仪379 一、红外光谱仪的发展379 二、色散型红外光谱仪379 三、傅里叶变换红外光谱仪382 第二节红外光谱法实验技术384 一、制样时要注意的问题384 二、固体样品的制样方法384 三、液体样品的制样方法385 四、气体样品的制样方法386 第三节红外光谱图的解析386 一、红外光谱的特征区与指纹区386 二、红外解析的三要素386 三、红外光谱的解析步骤386 四、例题分析387 第四节红外吸收光谱的应用390 一、定性分析390 二、定量分析394 三、红外光谱在纺织工业中的应用395 四、红外光谱在聚合物结构研究中的应用404 五、红外光谱在表面活性剂的分析中的应用407 第五节红外探测器及其应用409 一、红外探测器简介409 二、热释电型红外探测器410 三、集成温度传感器413 四、红外测温仪在纺织中的应用415 第六节红外成像仪及其应用422 一、红外成像仪简介422 二、红外成像仪被动式成像的原理与应用425 三、在通风服个体调温效果测试评价中的应用429 参考文献432 第十章红外隐身等技术及其隐身材料433 第一节隐身技术概述433 一、隐身技术定义433 二、隐身材料简介435 第二节可见光隐身与隐身材料435 一、可见光隐身原理和方法435 二、伪装涂料436 三、伪装遮障437 第三节红外隐身与隐身材料439 一、红外隐身原理和方法439 二、红外隐身材料443 第四节激光隐身、红外/激光隐身与隐身材料448 一、激光与激光探测器448 二、红外/激光隐身材料451 第五节雷达隐身与隐身材料454 一、微波雷达和激光雷达454 二、雷达隐身技术与反隐身技术457 三、雷达吸波隐身材料458 四、雷达隐身吸波材料的现状与展望464 参考文献467