荒漠型近红外迷彩织物伪装效果的研究

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随着近红外侦察技术的发展,传统军服已不能适应现代作战的要求。当使用具有近红外侦视功能的侦察仪器进行观察时,用普通染料染制的军服不能在近红外区产生与背景相同的颜色,无法实现伪装。在此背景下,本文以沙子、干土和枯草为伪装模拟对象,通过染料拼色和在印花浆料中加入适量碳黑的方法,使得印花织物在可见光范围内和近红外区域都与背景产生了相近的颜色,从而具备了良好的伪装性能,并初步探讨了染料和碳黑的结构与它们自身反射近红外光线之间的关系。 实验第一步根据每种染料自身的颜色及它们印花后的摩擦牢度和皂洗牢度来选择染料并拼色模拟背景颜色,经过目视筛选,并比较背景和印花后织物的三刺激值、CIEl976LAB色度指标及它们之间的色差后,确定拼色染料组分,实现可见光范围伪装:第二步是使印花后织物在近红外区的光谱反射曲线与背景吻合,实现近红外区的伪装。 选用Ciba和Dystar等公司的26种还原染料和15种分散染料进行拼色模拟背景颜色,测试每种染料单独印花织物的色牢度,其中还原染料具有良好的摩擦牢度及皂洗牢度;分散染料相对还原染料牢度稍差。通过目视和测色配色仪筛选,确定纯棉荒漠迷彩织物使用Cibanon yellow G和Cibanon brown BR两只染料拼混印花;涤纶荒漠迷彩织物印花使用Dianix Navy S-2G 200%和Golden yellow ETD300%两只染料拼色;涤棉荒漠迷彩织物使用上述四只染料拼混。光谱反射曲线表明沙子、干土和枯草在近红外区反射率最高不超过55%,而筛选出的四种染料印花织物的近红外反射率均高于背景,无法实现近红外伪装。通过测定每种染料的稀溶液透过率发现,实验用染料普遍在750nm左右开始或缓或急的增大,没有找到具有吸收近红外线能力的染料,因此单独使用染料印花织物无法取得近红外伪装效果。在印花浆料中加入碳黑后光谱反射曲线有了明显变化,碳黑的加入并不改变原织物光谱反射曲线的大致形状,不会产生新的反射峰或反射谷,但能使反射率明显降低,经过大量实验反复调整碳黑用量,最终较好地模拟了背景在近红外区的光谱反射特性,实现了织物在近红外区的伪装。论文同时研究了不同量的碳黑对印花后织物反射率的影响,分析了军工黑BL-02染料的近红外光谱反射曲线对伪装的影响。 此外,针对此次实验的不足,本文还提出了一些有待进一步探讨的问题。
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