貼膜透射性分析與應用研究

汪林　張匯鋒　聶啟燕　阮子良　彭國梁　胡成功

【摘 要】為比較市面上各種貼膜透光性能的優劣，提出了利用組合的自動掃描式分光光度計對各種貼膜的定量測定方案，得到各種貼膜的可見光和紫外線的透射率曲線，并對近紅外部分的透射情況作出合理推測。實驗結果表明：貼膜的紫外線阻隔率為80%左右；進口汽車貼膜的透光性相對與普通汽車貼膜要好得多，前窗汽車貼膜的透光性比有關部門的專業規定低10%左右。用戶可根據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依據。

【關鍵詞】貼膜；分光光度計；光譜特性；透射性

0 引言

隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，建筑貼膜、汽車貼膜的發展空間越來越大，而發展的需要也越來越迫切。建筑貼膜、汽車貼膜能阻隔陽光輻射、減少紫外線對人體的傷害，降低建筑物、汽車各表面和建筑物、汽車內空氣的溫度，減緩屋內、車內設施老化，改善駕乘人員的乘車環境，同時可以降低汽車的油耗[1-3]。但市場上貼膜種類繁多，質量也參差不齊，價格差別較大[4]。面對大量的廣告，面對“防紫外線”“防反光”這些專業術語，人們更是無從選擇[5-6]。為此我們選擇了市場上的一些產品做紫外光譜、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，指導人們的生活[7-8]。

1 模型簡介

圖1給出了CM300型單色儀的光路，可采用手動方式變換波長作有關測試，且與計算機連接便能發揮多種自動化的功能，圖2則是本實驗的實驗裝置，也即組合的自動掃描式分光光度計。由于單色儀的進口狹縫和出口狹縫的結構是不同的，因此在安排光路時，應使光的行進方向與進口狹縫和出口狹縫保持一致。

實驗裝置中步進馬達控制儀是驅動單色儀的步進電機，作波長掃描。可使單色儀內置的步進馬達正轉、反轉和變速，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作。微弱光測量儀用光電倍增管作為傳感器，接收單色儀的輸出光。測量儀含高穩定的400V--1100V可調的高壓電源（供倍增管工作電壓用），和連接光電倍增管的高精度放大器。放大器輸出信號可直接掛接計算機的A/D接口板。

2 實驗方法與步驟

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

首先利用已知汞燈光譜對單色儀進行校準，將汞燈放置于進口狹縫（見圖2）前，汞燈應緊貼進口狹縫（這樣能減少外部光的影響），這里還要注意進口狹縫和出口狹縫寬度的調節，實驗中的寬度都為0.1nm。然后利用已校準的單色儀測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口狹縫，但外部光的影響還是不可避免，因此我們需要多測幾次不同時間段的可見光光譜曲線和紫外線光譜曲線。最后通過計算機程序得到我們所需的光譜曲線。

3 實驗結果與分析

3.1 可見光譜區

3.3 分析與討論

從實驗結果不難看出，進口汽車貼膜與建筑貼膜不論在可見光譜區還是在紫外光譜區，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。它們的作用是相當的，但這并不意味著建筑貼膜與汽車貼膜可以混用，因為經調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胎兒和嬰兒的成長存在一定的影響，因此，對于長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，前窗貼膜為了達到規定的透光率紫外線阻隔率相對會更低。進口汽車貼膜的透光性相對與普通汽車貼膜要好得多，前窗汽車貼膜的透光性比有關部門的專業規定低10%左右。通過實驗，我們還得到了貼膜兩面對于可見光和紫外線的吸收作用沒有區別，基本是一樣的。驗證了貼膜后的汽車和房屋具有單向透視性并不是因為貼膜兩面運用了不同的材料，只是因為汽車、房屋里面和外面的光線強度不同。

通常汽車太陽膜為了得到良好的可見光透視率，不得不犧牲對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，其實太陽輻射中紅外線所攜熱量只是太陽總熱量的一半左右，此說法只是一種詐稱隔熱的手段。實驗也證明了貼膜的隔熱效果達不到90%，實驗中做出的最高隔熱率只有50%。

4 結論

通過利用組合的自動掃描式分光光度計對四種貼膜的定量測定，得到了各種貼膜透光性能的優劣：貼膜的紫外線阻隔率并沒有廠家所言的那么高，進口汽車貼膜的透光性相對與普通汽車貼膜要好得多，前窗汽車貼膜的透光性比有關部門的專業規定低10%左右，為用戶選擇貼膜提供了科學的依據。此方法簡單有效，且具有很重要的現實意義。

【參考文獻】

[1]崔芳銘，趙洪凱.紅外反射隔熱玻璃的研究進展[J].科技視界，2015（28）：49-49.

[2]干蜀毅，趙騰，陳大鵬，等.汽車前擋風玻璃隔熱膜的研究進展[J].汽車安全與節能學報，2013，4（1）：48-53.

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[4]陳佳陽，謝名優，李清華，等.積分球對汽車貼膜光學性能的測定和應用分析[J]. 廣州化工，2014（22）：111-112.

[5]黃翀，周學平，林旭升，等.汽車太陽膜的光譜特性分析[J].光譜學與光譜分析，2006，26（1）：178-181.

[6]歐陽艷東，黃翀.汽車太陽膜的色度與光譜特性分析[J].光譜學與光譜分析，2006，26（11）：2105-2109.

[7]宋健.汽車玻璃貼膜的紫外、可見光譜特性[J].光譜實驗室，2010，27（6）：2516-2519.

[8]趙騰.汽車前擋風玻璃可熱處理低輻射膜研究[D].合肥工業大學，2013.

[責任編輯：朱麗娜]