汽車太陽膜光譜特性的研究

汽車太陽膜光譜特性的研究

汽車膜的發(fā)展方向汽車的太陽膜可以避免陽光輻射，減少陽光對人體的損害，降低車內(nèi)各表面和車內(nèi)空氣的溫度，緩解車內(nèi)裝置的老化，改善駕駛員的乘坐環(huán)境，減少汽車油耗。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,汽車膜的發(fā)展空間很大,而發(fā)展的需要也很迫切。但市場上汽車太陽膜種類繁多,質(zhì)量也參差不齊,價格差別較大,為此我們選擇市場上某品牌的系列產(chǎn)品作紫外光譜、可見光譜及紅外光譜的定量分析。1透明薄膜的制備汽車太陽膜主要分“色膜”和“防爆膜”兩種。色膜是指有色彩涂層的透明薄膜,一般為表面鋁粉鍍膜的PVC,PP,CPP材料;防爆膜是指有色彩涂層并經(jīng)過防爆特殊處理的透明薄膜,一般為聚酯纖維與不銹鋼、鎳、鈦、鉻等多種金屬復合而成的多層結(jié)構(gòu)膜。2雙光束紫外-可見分光光度計及波長調(diào)節(jié)量測量光譜特性所用的分析儀器是帶計算機控制系統(tǒng)的UV-Vis8500型雙光束紫外-可見分光光度計,波長范圍為190～1100nm,波長調(diào)節(jié)量為0.1nm。由于汽車太陽膜不可能有相等的厚度,所以我們測量的結(jié)果只能代表相對透射光譜。3防爆膜系列在市場上選取某一品牌的汽車太陽膜4個系列產(chǎn)品作為測試樣品。普通色膜系列:鉆石綠040#;黑金剛041#;橄欖綠042#;翡翠綠043#;寶石藍044#;淺藍045#;淺茶046#;深茶047#;黑茶048#;銀光049#。防爆膜系列:防爆橄欖綠222#;防爆鉆石綠333#;防爆黑金剛444#;防爆銀綠555#;防爆銀藍666#。防爆抗磨膜系列:防爆抗磨鉆石綠080#;防爆抗磨自然色081#;防爆抗磨橄欖綠082#;防爆抗磨自然色083#;防爆抗磨黑金剛084#。超級前擋膜系列:超級前擋膜888#超級前擋膜999#。4透射光譜各系列汽車太陽膜透射光譜特性曲線測定結(jié)果如圖1～圖4所示。5紅外光區(qū)的決定因素汽車太陽膜的主要功能為:遮光,但又有良好的透視率;隔熱,是指對紅外光區(qū)的有效阻隔;防曬,是指能有效阻隔紫外線。根據(jù)膜的主要功能特點,光譜特性分析分為:紫外光譜區(qū)200～400nm、可見光譜區(qū)400～800nm、紅外光譜區(qū)800～1100nm進行分析。5.1相對透射率隨時間的變化規(guī)律分析圖1中普通色膜的透射光譜特性曲線發(fā)現(xiàn),在紫外200～400nm光譜區(qū),200～310nm區(qū)a,b,c,d,e,f和j各線其相對透射率均小于1%;310～350nm區(qū)各線開始分化,a和b線其相對透射率變化為4%,c線從310nm開始迅速線性增大,d,e,f和j線在350nm處才開始增大,在400nm處,a線約為30%,b和c線均約為42%,d線約為10%,e,f和j線均小于5%。在可見光譜區(qū)400～800nm,f線變化比較小,其相對透射率均約為4%;e和j線在400～620nm其相對透射率約為5%,在620nm處開始迅速增大;c線在440nm處出現(xiàn)透射峰,且峰值約為55%;a,b和d各線相對透射率約在520nm處有出現(xiàn)透射峰,而其相對透射率峰值大小不同,a線約為70%,b線約為57%,d線約為23%。a,b,c和d各線其相對透射率約在620nm處出現(xiàn)透射谷,其值各不相同,a線約為6%,b線約為45%,c和d線均約為18%。除f線外其余各線從620nm處開始其相對透射率均隨波長的增加而迅速上升,在800nm處均大于70%。在紅外800～1100nm光譜區(qū),各線其相對透射率隨波長變化曲線形態(tài)基本相似,透射峰均出現(xiàn)在約1050nm處,各線其相對透射率均大于在80%,僅a線在800～900nm小于80%,最小值也大于70%。5.2相對透射率隨波長的變化分析圖2中防爆膜系列333#膜a線、222#膜b線、444膜c線、666#膜d線和555#膜e線的透射光譜特性曲線發(fā)現(xiàn),其相對透射率隨波長變化曲線形態(tài)在紫外光譜區(qū)和紅外光譜區(qū)基本一致、在可見光譜區(qū)有比較大的變化。在紫外200～400nm光譜區(qū),200～310nm區(qū)a,b,c,d和e各線其相對透射率均小于1%;在350～400nm區(qū)各線其相對透射率均隨波長的增加而迅速上升,在400nm處d線約為32%,a線約為23%,e線約為20%,c和b線均約為13%。在可見光譜區(qū)400～800nm,a,b,c和e各線相對透射率約在520nm處有出現(xiàn)透射峰,其相對透射率峰值大小不同,a線約為35%,b線約為21%,c線約為14%,e線約為22%;b和c線的透射谷均出現(xiàn)在約580nm處,其透射率谷值大小不同,b線約為17%,c線約為14%,a和e線的透射谷均出現(xiàn)在約680nm處,透射率谷值大小不同,a線約為24%,e線約為8%;d線曲線形態(tài)變化較大,其相對透射率在440nm處出現(xiàn)透射峰,且峰值是可見光譜區(qū)的最大值約為38%,其透射谷出現(xiàn)在680nm處,其最小值約為5%。在紅外800～1100nm光譜區(qū),各線其相對透射率隨波長變化曲線形態(tài)基本相似,透射峰均出現(xiàn)在約820～850nm處,a線其相對透射率平均在40%,b線其相對透射率平均在36%,c線其相對透射率平均在33%,d線其相對透射率平均在25%,e線其相對透射率平均在18%。333#膜a線相對透射率最大,555#膜e線相對透射率最小。5.3相對透射率隨波長的變化分析圖3中防爆抗磨膜系列083#膜a線、080#膜b線、082#膜c線和084#膜d線的透射光譜特性曲線發(fā)現(xiàn),其相對透射率隨波長變化曲線形態(tài)基本一致,僅是相對透射率的大小有變化。在紫外200～400nm光譜區(qū),200～310nm區(qū)a,b,c和d各線其相對透射率均小于1%;310～350nm區(qū)a,b和c各線其相對透射率均小于2%,僅d線其相對透射率變化為約5%,350～400nm區(qū)a,b,c和d各線其相對透射率均隨波長的增加而迅速上升,在400nm處a線約為45%,b線約為32%,c和d線均約為12%。在可見光譜區(qū)400～800nm,a線其相對透射率在700nm處有最大值約為50%,在約440nm處有最小值約為42%;b線在520nm處出現(xiàn)一個透射峰,其相對透射率約為40%,在約620nm處有最小值約為26%;c線變化比較大,其相對透射率在720nm處有最大值約為52%,在約400nm處有最小值約為12%;在520nm處出現(xiàn)透射峰。d線其相對透射率在750nm處有最大值約為30%,在約570nm處有最小值約為11%。在紅外800～1100nm光譜區(qū),各線其相對透射率變化不大,均隨波長的增加而有較小的下降。a線其相對透射率大約在48%～42%,b線其相對透射率大約在40%～36%,c線其相對透射率大約在30%～25%,d線其相對透射率大約在52%～45%。5.4相對透射率的比較對圖4中超級前擋膜系列888#膜a線和999#膜b線的透射光譜特性曲線分析發(fā)現(xiàn),其相對透射率隨波長變化特性基本一致,相對透射率888#膜比999#膜高一點。在紫外200～400nm光譜區(qū),200～310nm區(qū)a線和b線其相對透射率均小于1%;在310～400nm區(qū)a線在340nm處出現(xiàn)了透射峰,其相對透射率的最大值約為6%,在350nm處出現(xiàn)透射谷,相對透射率約為4%,然后其相對透射率隨波長的增加而迅速上升至400nm處的50%,b線其相對透射率在370nm處開始從小于1%隨波長的增加而迅速上升至400nm處約為50%。在可見光譜區(qū)400～800nm,a線和b線比較平,變化不大,a線其相對透射率的最大值約為65%,最小值約為60%。b線其相對透射率的最大值約為62%,最小值約為58%。在紅外光譜區(qū)800～1100nm,a線和b線基本重合,其相對透射率均約為56%。6結(jié)論6.1紅外光及光柵的透視性該系列膜的紅外光透過率最高,隔熱效果比較差;隔紫外線效果與其他系列膜比較而言一般;對可見光的吸收比較少、有良好的透視性。其中049#銀光膜紅外光及可見光的透過率都較低,雖然隔熱效果較好,但是在可見光區(qū)其透視性差。所以該系列膜無論顏色深淺,透視性能均良好,但是隔紫外線效果一般,隔熱效果也不理想。6.2不同透照膜的吸收特性該系列膜隔熱與透光的性能處于居中,紅外光透過率最高在42%、最低在20%,相應地其對可見光透過率在30%,其對可見光的吸收程度比普通膜系列的要高。隔紫外線效果與其他系列膜比較居中。隔熱效果、隔紫外線效果和透視性均一般。6.3過率及吸收程度要好,犯罪率要好該系列膜與防爆膜系列相比,在紅外光透過率上要高點,同時對可見光的吸收程度要低點。隔熱效果和透視性均一般。但隔紫外線效果與其他系列膜比較是最好的。6.4隔紫外線效果好該系列膜在隔熱和透光的兩個性能上的綜合程度最好,既能阻擋平均50%的紅外光又能透過足夠的可見光,車外視線不受影響,隔紫外線