贴膜透射性分析与应用研究

汪林　张汇锋　聂启燕　阮子良　彭国梁　胡成功

【摘 要】为比较市面上各种贴膜透光性能的优劣，提出了利用组合的自动扫描式分光光度计对各种贴膜的定量测定方案，得到各种贴膜的可见光和紫外线的透射率曲线，并对近红外部分的透射情况作出合理推测。实验结果表明：贴膜的紫外线阻隔率为80%左右；进口汽车贴膜的透光性相对与普通汽车贴膜要好得多，前窗汽车贴膜的透光性比有关部门的专业规定低10%左右。用户可根据自己的需求选择适合自己的贴膜，为用户选择贴膜提供了科学依据。

【關键词】贴膜；分光光度计；光谱特性；透射性

0 引言

随着经济的发展和人们生活水平的提高，建筑贴膜、汽车贴膜的发展空间越来越大，而发展的需要也越来越迫切。建筑贴膜、汽车贴膜能阻隔阳光辐射、减少紫外线对人体的伤害，降低建筑物、汽车各表面和建筑物、汽车内空气的温度，减缓屋内、车内设施老化，改善驾乘人员的乘车环境，同时可以降低汽车的油耗[1-3]。但市场上贴膜种类繁多，质量也参差不齐，价格差别较大[4]。面对大量的广告，面对“防紫外线”“防反光”这些专业术语，人们更是无从选择[5-6]。为此我们选择了市场上的一些产品做紫外光谱、可见光谱及红外光谱的定量分析，研究贴膜是否具有上述功能，指导人们的生活[7-8]。

1 模型简介

图1给出了CM300型单色仪的光路，可采用手动方式变换波长作有关测试，且与计算机连接便能发挥多种自动化的功能，图2则是本实验的实验装置，也即组合的自动扫描式分光光度计。由于单色仪的进口狭缝和出口狭缝的结构是不同的，因此在安排光路时，应使光的行进方向与进口狭缝和出口狭缝保持一致。

实验装置中步进马达控制仪是驱动单色仪的步进电机，作波长扫描。可使单色仪内置的步进马达正转、反转和变速，此外，该控制仪与电脑适配，能使单色仪置于电脑程序控制下运作。微弱光测量仪用光电倍增管作为传感器，接收单色仪的输出光。测量仪含高稳定的400V--1100V可调的高压电源（供倍增管工作电压用），和连接光电倍增管的高精度放大器。放大器输出信号可直接挂接计算机的A/D接口板。

2 实验方法与步骤

实验以建筑贴膜和汽车贴膜的主要功能特点，光谱特性分析主要分为：紫外光谱区190-380nm、可见光谱区360-800nm、红外光谱区800-1100nm。

首先利用已知汞灯光谱对单色仪进行校准，将汞灯放置于进口狭缝（见图2）前，汞灯应紧贴进口狭缝（这样能减少外部光的影响），这里还要注意进口狭缝和出口狭缝宽度的调节，实验中的宽度都为0.1nm。然后利用已校准的单色仪测量可见光和紫外线的光谱曲线，需注意的是虽光源已紧贴进口狭缝，但外部光的影响还是不可避免，因此我们需要多测几次不同时间段的可见光光谱曲线和紫外线光谱曲线。最后通过计算机程序得到我们所需的光谱曲线。

3 实验结果与分析

3.1 可见光谱区

3.3 分析与讨论

从实验结果不难看出，进口汽车贴膜与建筑贴膜不论在可见光谱区还是在紫外光谱区，它们的可见光反射率、近红外阻隔率和紫外线阻隔率是差不多的。它们的作用是相当的，但这并不意味着建筑贴膜与汽车贴膜可以混用，因为经调查可知两者的稀有金属含量不一样，汽车贴膜的稀有金属含量比建筑贴膜的高，大家都知道稀有金属辐射对胎儿和婴儿的成长存在一定的影响，因此，对于长期生活的建筑居室不能用看似功能一样的汽车贴膜代替建筑贴膜。

贴膜的紫外线阻隔率并没有厂家所言的99%那么高，贴膜的紫外线阻隔率大约为80%左右，前窗贴膜为了达到规定的透光率紫外线阻隔率相对会更低。进口汽车贴膜的透光性相对与普通汽车贴膜要好得多，前窗汽车贴膜的透光性比有关部门的专业规定低10%左右。通过实验，我们还得到了贴膜两面对于可见光和紫外线的吸收作用没有区别，基本是一样的。验证了贴膜后的汽车和房屋具有单向透视性并不是因为贴膜两面运用了不同的材料，只是因为汽车、房屋里面和外面的光线强度不同。

通常汽车太阳膜为了得到良好的可见光透视率，不得不牺牲对红外光的吸收和紫外光的阻隔。有些商家宣称贴膜能阻隔90%的红外线，其实太阳辐射中红外线所携热量只是太阳总热量的一半左右，此说法只是一种诈称隔热的手段。实验也证明了贴膜的隔热效果达不到90%，实验中做出的最高隔热率只有50%。

4 结论

通过利用组合的自动扫描式分光光度计对四种贴膜的定量测定，得到了各种贴膜透光性能的优劣：贴膜的紫外线阻隔率并没有厂家所言的那么高，进口汽车贴膜的透光性相对与普通汽车贴膜要好得多，前窗汽车贴膜的透光性比有关部门的专业规定低10%左右，为用户选择贴膜提供了科学的依据。此方法简单有效，且具有很重要的现实意义。

【参考文献】

[1]崔芳铭，赵洪凯.红外反射隔热玻璃的研究进展[J].科技视界，2015（28）：49-49.

[2]干蜀毅，赵腾，陈大鹏，等.汽车前挡风玻璃隔热膜的研究进展[J].汽车安全与节能学报，2013，4（1）：48-53.

[3]薛维玲.ITO透明隔热涂料的制备及其性能研究[D].深圳大学，2015.

[4]陈佳阳，谢名优，李清华，等.积分球对汽车贴膜光学性能的测定和应用分析[J]. 广州化工，2014（22）：111-112.

[5]黄翀，周学平，林旭升，等.汽车太阳膜的光谱特性分析[J].光谱学与光谱分析，2006，26（1）：178-181.

[6]欧阳艳东，黄翀.汽车太阳膜的色度与光谱特性分析[J].光谱学与光谱分析，2006，26（11）：2105-2109.

[7]宋健.汽车玻璃贴膜的紫外、可见光谱特性[J].光谱实验室，2010，27（6）：2516-2519.

[8]赵腾.汽车前挡风玻璃可热处理低辐射膜研究[D].合肥工业大学，2013.

[责任编辑：朱丽娜]