织物光泽原理及表征指标（对比光泽度、纤维反射光）

纺织品的光泽（ｌｕｓｔｅｒ）是纺织材料光学性质的一部分，但由于纺织材料的特点和人类心理感应发展，而出现了进一步的内容。
纱线和纺织品一方面是由１０μｍ数量级直径的纤维组成。另一方面它由纱线编织或编结，其表面是由１００μｍ级圆柱形曲面编织而成，再者绝大多数纺织品都经过染色、印花，加上了许多种颜色，同时纺织纤维的折射率又比较高，这些因素影响到织物表面的反射光包含了多种内容。
一、织物的光泽度
织物表面纱线曲面和纤维曲面使平行入射光的反射方向形成了宽泛的分布（图1）。在过入射光线及织物表面法线的平面上，反射光的分布如图2所示，可以近似地分解成两种余弦函数的叠加，而反射角α′近似等于入射角α，但是由于纱线捻度的存在及织物中纱线的空间螺旋卷曲，以及织纹组织的不对称性等，实际上反射角一般不在过入射光线及织物面法线的平面上，有偏离，且偏离方向和程度与纱线捻度、织物组织等有关。
表示织物反射光光泽的常用指标主要有两种对比光泽度，即平面对比光泽度与旋转对比光泽度。
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图1   入射侧半球反射光分布

图2   入射侧半球反射光球状分布

１．平面对比光泽度　
它是反射光的峰位光强与法向反射光强之比（通常情况下峰值反射光偏离入射光及织物法线平面不多，可以用此平面中的峰位反射光强计算，见图1）。
5 |( w/ u) n# y8 C: I; r4 {6 TＬ_ｐ＝Ｉ_α′ /Ｉ_ｏ
式中：Ｌ_ｐ———平面对比光泽度；
9 W" Z$ R) u8 O3 G$ X5 C) g4 G) m6 xＩ_ｏ———法向（０°）反射光强；
Ｉ_α′———反射光的峰位光强。
5 q, b/ J, W; r6 o1 K  T. ^完全均匀反射（反射分布曲线呈半圆）时Ｌ_ｐ＝１．００。
5 i# p4 c& h+ l" I& i9 X0 F

２．旋转对比光泽度（Ｊｅｆｆｒｉｓ光泽度）　
* W3 S$ q; B( m. V9 \' \6 s" y- I; ]当织物以图１中绕ＯＺ轴旋转时，测试反射光强变化，并作出相应曲线如图２所示，通常入射光方向在α＝－４５°，测光传感器方向在α′＝４５°进行测试。旋转对比光泽度计算式如下。
Ｌ_ｊ＝Ｉ_ｍａｘ Ｉ_ｍｉｎ
式中：Ｌ_ｊ———旋转对比光泽度；
4 _1 N& G5 `2 `/ V% B  |: P- o' w! oＩ_ｍａｘ———最大反射光强度；
Ｉ_ｍｉｎ———最小反射光强度。

Ｊｅｆｆｒｉｓ光泽度测试方法

Ｊｅｆｆｒｉｓ光泽度测试的反射光强曲线

. ?9 _$ T6 ]! V5 y  {2 ?+ ~二、 物反射光的内容
4 E6 J6 f3 e- u1 L, z2 j织物的反射光包括两种来源，即纤维的表面反射光和内部反射光。
１．纤维的表面反射光　
& z9 T/ Q2 [+ y( X! ]  t# W, s- V- Y- \它并不在几何光学定义的纤维与空气的界面上，而是在纤维表面之内深度大约与光波波长相当的区域内，因此这些反射光受纤维表层有色物质吸收的影响，称为表面反射光。
２．纤维的内部反射光　
入射光线进入纤维与空气的界面穿过纤维内部，在底层纤维与空气的界面上反射（甚至多次反射）后，再从入射表面折射出来，这些反射光受纤维内部有色物质吸收的影响，称为内部反射光。
当织物中纤维染色的染料在纤维截面中分布不均匀时，表面反射光和内部反射光被吸收的光谱与吸收率不同，因而表面反射光和内部反射光的光谱也不同。织物表面反射光对光泽和颜色的影响内容很复杂，目前尚未形成正式标准。