紅外輻射的熱效應(yīng)自19世紀(jì)初被偉大的物理學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)以來(lái)，歷經(jīng)百年，在1935年被美國(guó)福特汽車公司首次成功應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，之后便以其獨(dú)特的輻射性能不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。特別在70年代后，紅外在醫(yī)療、紡織、汽車、軍事等各方面取得突破性進(jìn)展，成為新一代高科技能源。

1、紅外輻射應(yīng)用的基本原理

紅外加熱遵循“紅外光譜匹配吸收”原理，即每一種物質(zhì)只要其溫度在絕對(duì)溫度值以上，即-273℃以上均會(huì)發(fā)射紅外線，并有其固定發(fā)射波段。同時(shí)每一種物質(zhì)也在吸收紅外線，并有其固定的吸收波段。這是由每種物質(zhì)固有的分子結(jié)構(gòu)、分子構(gòu)成所決定的。當(dāng)我們利用紅外線對(duì)某一物質(zhì)加熱時(shí)，若紅外激發(fā)源發(fā)射的波段正好與被加熱物的吸收波段吻合時(shí)，則紅外線將會(huì)引起被加熱物的分子共振吸收。這時(shí)，紅外輻射絕大部分被吸收利用，熱利用率極高，此時(shí)被稱為“紅外光譜匹配吸收”。相反，當(dāng)紅外激發(fā)源發(fā)射光譜與被加熱吸收光譜相差過(guò)大時(shí)，紅外輻射能大多被加熱物表面反射或透射而不能被有效吸收利用，此時(shí)能源浪費(fèi)嚴(yán)重。由此決定，要充分發(fā)揮紅外加熱高效節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，首先要對(duì)紅外發(fā)射源及被加熱物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、特性有充分、科學(xué)的老姐，否則盲目應(yīng)用將會(huì)引起“事半功倍”的浪費(fèi)。

2、紅外加熱在紡織品上的應(yīng)用

近年來(lái)，紅外輻射加熱已廣泛應(yīng)用在熱溶染色的預(yù)烘機(jī)、樹(shù)脂整理機(jī)及拉幅定形機(jī)上。紡織品均由高分子化合物組成，它主要吸收中、遠(yuǎn)紅外波段紅外輻射能。因此，只要在應(yīng)用紅外輻射過(guò)程中調(diào)整好紅外輻射器的發(fā)射光譜，使其覆蓋絕大部分紡織品吸收波段上，并解決好紅外加熱溫度的均勻度問(wèn)題，即可達(dá)到節(jié)能高效、應(yīng)用方便等效果。

我們遇到有些廠家將紅外輻射加熱器安裝于印花布及色織布的定形機(jī)上，應(yīng)用均不理想。主要表現(xiàn)在不同顏色定形后的效果不同，深顏色染料升華嚴(yán)重，甚至造成布纖維的損壞；而淺顏色則定形溫度不夠，兩者溫差過(guò)大。造成這種現(xiàn)象的原因主要有以下三點(diǎn)：（1）以往在樹(shù)脂整理、預(yù)烘脫水或定形工藝上應(yīng)用，布面是單一材料，而色織或印花布，則其色彩不同，即不同區(qū)域染化料構(gòu)成不同；（2）不同顏色染化料其分子構(gòu)成存在差異，從紅外加熱匹配吸收原理知道，不同物質(zhì)即使在同一輻射場(chǎng)下，其對(duì)紅外能量的吸收性能是不同的，得到的熱量是不一樣的，溫度升高也不盡相同，這是造成不同顏色染料間溫差的主要原因；（3）紅外輻射具有光的特性（特別在近、中紅外波段），不同亮度的染料對(duì)紅外線的吸收性、反射性不相同，基本上遵循深顏色吸收率較高，而淺顏色吸收率較低的規(guī)律。

不同顏色之間高溫差達(dá)19℃，由此造成布面嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，這使得應(yīng)用廠家感到非常頭疼。為此，我們做了專門研究，從有關(guān)資料及實(shí)際測(cè)得數(shù)據(jù)中得出不同染料的吸收波段。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，不同染料對(duì)于紅外輻射吸收的主要差異集中在近、中紅外波段（1.7~3.5pm），而在遠(yuǎn)紅外波段（3.5pm以外）有著大致近似的吸收波段。從紅外理論上分析，物質(zhì)中分子、原子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)將產(chǎn)生（或吸收）遠(yuǎn)紅外能量，而物質(zhì)原子中的電子躍遷將產(chǎn)生（或吸收）遠(yuǎn)紅外線能量，這就造成物質(zhì)一般在近、中、遠(yuǎn)紅外波段均有自己的激發(fā)（或吸收）波段。染化料基本由高分子化合物構(gòu)成，其分子結(jié)構(gòu)中的O-H、C-O鍵吸收8.3~10pm波段輻射能，C-O-H鍵吸收6.7~8.3pm波段輻射量，其吸收波段均為遠(yuǎn)紅外部分，這樣它們?cè)谶h(yuǎn)紅外具有相同的吸收波段。但是由于它們的分子構(gòu)成中原子結(jié)構(gòu)又不盡相同，則其在近、中紅外波段的吸收性能存在差異?；诖?，如果我們只利用遠(yuǎn)紅外部分能量對(duì)其進(jìn)行加熱，那么在同一遠(yuǎn)紅外輻射場(chǎng)下應(yīng)具有相同的吸收性能，溫差現(xiàn)象也會(huì)得以根本解決。

后來(lái)在天津天泰集團(tuán)染織廠的色織布后定形及浙江永通集團(tuán)印花分廠的印花后定形的應(yīng)用中均收到良好效果，同時(shí)節(jié)電效果顯著。當(dāng)車速在45~60m/rain時(shí)，耗電量不到100KW，并停用了熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)、高壓油泵、電機(jī)等60KW左右電量，這樣只增加了30KW電耗便可將油鍋爐停用，同時(shí)提高了產(chǎn)品質(zhì)量，充分體現(xiàn)了紅外加熱的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

焙烘溫度和時(shí)間對(duì)阻燃織物的耐洗性影響很大。當(dāng)溫度低于150℃時(shí)，阻燃織物的耐洗性較差，表明反應(yīng)不充分；當(dāng)溫度低于130~140℃，甚至不具備耐洗性；但溫度過(guò)高，如160~170℃時(shí)，則撕破強(qiáng)力下降嚴(yán)重。這可能由于交聯(lián)度過(guò)高及纖維素氧化熱分解所致。鑒此，焙烘以160℃，時(shí)間4rain比較理想。

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