貼膜透射性分析與應(yīng)用研究

汪林　張匯鋒　聶啟燕　阮子良　彭國(guó)梁　胡成功

【摘 要】為比較市面上各種貼膜透光性能的優(yōu)劣，提出了利用組合的自動(dòng)掃描式分光光度計(jì)對(duì)各種貼膜的定量測(cè)定方案，得到各種貼膜的可見光和紫外線的透射率曲線，并對(duì)近紅外部分的透射情況作出合理推測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：貼膜的紫外線阻隔率為80%左右；進(jìn)口汽車貼膜的透光性相對(duì)與普通汽車貼膜要好得多，前窗汽車貼膜的透光性比有關(guān)部門的專業(yè)規(guī)定低10%左右。用戶可根據(jù)自己的需求選擇適合自己的貼膜，為用戶選擇貼膜提供了科學(xué)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】貼膜；分光光度計(jì)；光譜特性；透射性

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，建筑貼膜、汽車貼膜的發(fā)展空間越來(lái)越大，而發(fā)展的需要也越來(lái)越迫切。建筑貼膜、汽車貼膜能阻隔陽(yáng)光輻射、減少紫外線對(duì)人體的傷害，降低建筑物、汽車各表面和建筑物、汽車內(nèi)空氣的溫度，減緩屋內(nèi)、車內(nèi)設(shè)施老化，改善駕乘人員的乘車環(huán)境，同時(shí)可以降低汽車的油耗[1-3]。但市場(chǎng)上貼膜種類繁多，質(zhì)量也參差不齊，價(jià)格差別較大[4]。面對(duì)大量的廣告，面對(duì)“防紫外線”“防反光”這些專業(yè)術(shù)語(yǔ)，人們更是無(wú)從選擇[5-6]。為此我們選擇了市場(chǎng)上的一些產(chǎn)品做紫外光譜、可見光譜及紅外光譜的定量分析，研究貼膜是否具有上述功能，指導(dǎo)人們的生活[7-8]。

1 模型簡(jiǎn)介

圖1給出了CM300型單色儀的光路，可采用手動(dòng)方式變換波長(zhǎng)作有關(guān)測(cè)試，且與計(jì)算機(jī)連接便能發(fā)揮多種自動(dòng)化的功能，圖2則是本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置，也即組合的自動(dòng)掃描式分光光度計(jì)。由于單色儀的進(jìn)口狹縫和出口狹縫的結(jié)構(gòu)是不同的，因此在安排光路時(shí)，應(yīng)使光的行進(jìn)方向與進(jìn)口狹縫和出口狹縫保持一致。

實(shí)驗(yàn)裝置中步進(jìn)馬達(dá)控制儀是驅(qū)動(dòng)單色儀的步進(jìn)電機(jī)，作波長(zhǎng)掃描。可使單色儀內(nèi)置的步進(jìn)馬達(dá)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和變速，此外，該控制儀與電腦適配，能使單色儀置于電腦程序控制下運(yùn)作。微弱光測(cè)量?jī)x用光電倍增管作為傳感器，接收單色儀的輸出光。測(cè)量?jī)x含高穩(wěn)定的400V--1100V可調(diào)的高壓電源（供倍增管工作電壓用），和連接光電倍增管的高精度放大器。放大器輸出信號(hào)可直接掛接計(jì)算機(jī)的A/D接口板。

2 實(shí)驗(yàn)方法與步驟

實(shí)驗(yàn)以建筑貼膜和汽車貼膜的主要功能特點(diǎn)，光譜特性分析主要分為：紫外光譜區(qū)190-380nm、可見光譜區(qū)360-800nm、紅外光譜區(qū)800-1100nm。

首先利用已知汞燈光譜對(duì)單色儀進(jìn)行校準(zhǔn)，將汞燈放置于進(jìn)口狹縫（見圖2）前，汞燈應(yīng)緊貼進(jìn)口狹縫（這樣能減少外部光的影響），這里還要注意進(jìn)口狹縫和出口狹縫寬度的調(diào)節(jié)，實(shí)驗(yàn)中的寬度都為0.1nm。然后利用已校準(zhǔn)的單色儀測(cè)量可見光和紫外線的光譜曲線，需注意的是雖光源已緊貼進(jìn)口狹縫，但外部光的影響還是不可避免，因此我們需要多測(cè)幾次不同時(shí)間段的可見光光譜曲線和紫外線光譜曲線。最后通過(guò)計(jì)算機(jī)程序得到我們所需的光譜曲線。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 可見光譜區(qū)

3.3 分析與討論

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果不難看出，進(jìn)口汽車貼膜與建筑貼膜不論在可見光譜區(qū)還是在紫外光譜區(qū)，它們的可見光反射率、近紅外阻隔率和紫外線阻隔率是差不多的。它們的作用是相當(dāng)?shù)模@并不意味著建筑貼膜與汽車貼膜可以混用，因?yàn)榻?jīng)調(diào)查可知兩者的稀有金屬含量不一樣，汽車貼膜的稀有金屬含量比建筑貼膜的高，大家都知道稀有金屬輻射對(duì)胎兒和嬰兒的成長(zhǎng)存在一定的影響，因此，對(duì)于長(zhǎng)期生活的建筑居室不能用看似功能一樣的汽車貼膜代替建筑貼膜。

貼膜的紫外線阻隔率并沒有廠家所言的99%那么高，貼膜的紫外線阻隔率大約為80%左右，前窗貼膜為了達(dá)到規(guī)定的透光率紫外線阻隔率相對(duì)會(huì)更低。進(jìn)口汽車貼膜的透光性相對(duì)與普通汽車貼膜要好得多，前窗汽車貼膜的透光性比有關(guān)部門的專業(yè)規(guī)定低10%左右。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們還得到了貼膜兩面對(duì)于可見光和紫外線的吸收作用沒有區(qū)別，基本是一樣的。驗(yàn)證了貼膜后的汽車和房屋具有單向透視性并不是因?yàn)橘N膜兩面運(yùn)用了不同的材料，只是因?yàn)槠?、房屋里面和外面的光線強(qiáng)度不同。

通常汽車太陽(yáng)膜為了得到良好的可見光透視率，不得不犧牲對(duì)紅外光的吸收和紫外光的阻隔。有些商家宣稱貼膜能阻隔90%的紅外線，其實(shí)太陽(yáng)輻射中紅外線所攜熱量只是太陽(yáng)總熱量的一半左右，此說(shuō)法只是一種詐稱隔熱的手段。實(shí)驗(yàn)也證明了貼膜的隔熱效果達(dá)不到90%，實(shí)驗(yàn)中做出的最高隔熱率只有50%。

4 結(jié)論

通過(guò)利用組合的自動(dòng)掃描式分光光度計(jì)對(duì)四種貼膜的定量測(cè)定，得到了各種貼膜透光性能的優(yōu)劣：貼膜的紫外線阻隔率并沒有廠家所言的那么高，進(jìn)口汽車貼膜的透光性相對(duì)與普通汽車貼膜要好得多，前窗汽車貼膜的透光性比有關(guān)部門的專業(yè)規(guī)定低10%左右，為用戶選擇貼膜提供了科學(xué)的依據(jù)。此方法簡(jiǎn)單有效，且具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]