近紅外線(Near Infrared，NIR)為一種類型的電磁波，波長範圍大約介於700 nm到1500 nm之間。應用上如夜視儀、雷達等探測科技，是藉由發射NIR，經由物體反射，讓探測器接收訊號，轉為影像，進而能在眼睛辨別為模糊的情況下觀測物體。作戰時若無法防止敵軍探測器的偵測，不但影響戰場上的躲匿效果，降低存活率，同時突襲任務也會輕易被發現而失敗。因此抗NIR織物的開發，是個重要課題。本實驗挑選出能夠吸收NIR的粉體Iriotec-9875®(Ir)，其優點在於吸收NIR的同時，對可見光影響較小。將Ir粉末均勻分散於水性聚氨酯(Water Polyurethane，WPU)中，塗於織物上，從不同Ir添加量、不同布種：聚酯纖維(Polyester，PET)、耐綸(Nylon)，不同碼重(PET 1.3 g及0.7 g)三個方向去作NIR吸收度量測，從中探討於不同材料、不同觸感時的NIR較佳吸收效益，並作出少溶劑、有環保概念之抗NIR功能的織物。實驗結果方面顯示：(1)WPU-Ir塗料放置一天後，膜厚度在100 μm下，薄膜形態緻密、平整，透明且無粗糙手感。(2)隨著Ir添加量的提升，NIR遮蔽效果越顯著，WPU-Ir 20的吸收度可達到10.89。(3)挑選出的三種布中，NIR吸收度效果是P0.7 > P1.3 > N1.3。(4)WPU-Ir的塗佈可增加布料之斷裂強度。P1.3的斷裂強度可從84.6 kgf上升至102.8 kgf； N1.3則是從33.7 kgf 上升至39.9 kgf。

Near Infrared (NIR) is one kind of electromagnetic wave which wavelength is between 700 nm and1500 nm. The application of NIR can be used in military, detections and so on. The theory about the NIR detector was shooting the NIR to the targets, and using sensors to get the NIR reflection signal. Convert the signal into the clear images, then the images can be observed in dark or fuzzy environment. In military, if the NIR detection from enemy can’t be prevented, the probalility of success for tasks and survival rate would be lower. So development and research of anti-near infrared fabrics is an important issue.
The inorganic powder, Iriotec-9875® (Ir), will be used in the research. The advantage of Ir can absorb the NIR and lower the influence of visible light. By mixing the Ir and Water Polyurethane (WPU), then painting on fabric, the absorbance will be measured in three different aspects: different amount of Ir, different materials for Polyester (PET), Nylon and different weight of PET (0.7g and 1.3g). According to the study, the better anti-NIR and environmental friendly product can be found.
Test results show that: (1) The coating of WPU-Ir can be spread uniformly. When the film thickness is within 100 μm, the film will be flat, dense and smooth. (2) The NIR absorbance will be higher with the increase of Ir. The NIR absorbance of WPU-Ir 20 can achieved 10.89. (3) In three different fabrics, the effect of NIR absorbance : P0.7 > P1.3 > N1.3. (4) The fabric with WPU-Ir coating can increase the breaking strength. P1.3 breaking strength increased from 84.6 kgf to 102.8 kgf. N1.3 breaking strength can increased from 33.7 kgf to 39.9 kgf.

目錄
技術報告提要內容：	I
Abstract:	II
目錄	IV
表目錄	VI
圖目錄	VII
實習機構簡介	1
實習內容概述	2
實習心得與自我期許	5
第一章	緒論	6
1.1	前言	6
1.2	研究動機與目的	7
第二章	技術報告內容	8
2.1	紡織產業簡介	8
2.1.1	台灣紡織產業歷史	9
2.2	產品及市場概況	11
2.3	技術回顧	12
2.3.1	紅外線簡介	13
2.3.2	近紅外線遮蔽材料	14
2.3.3	近紅外光與遠紅外光的應用差異	16
2.3.4	水性聚氨酯(Water Polyurethane)	17
2.3.5	水性聚氨酯性質的影響因素	19
2.3.6	紡織塗佈加工	22
2.4	創新或改善方法	23
2.5	可行性及利基分析	24
第三章	實驗材料與方法	25
3.1	實驗藥品	25
3.2	實驗設備與分析儀器	26
3.3	實驗準備步驟	27
3.3.1	抗近紅外線塗料(WPU-Ir)的製備	27
3.3.2	抗近紅外線塗料成膜	29
3.3.3	抗近紅外線織物的製備	30
3.4	材料性質測試與分析	33
3.4.1	均勻性分析	33
3.4.2	近紅外光吸收度分析	33
3.4.3	拉伸強度性質測試	33
第四章	結果與討論	34
4.1	抗近紅外線塗料的均勻分散性	34
4.1.1	光學顯微鏡觀測	34
4.1.2	塗料成膜觀察	37
4.2	抗近紅外線效能測試	38
4.2.1	WPU-Ir 塗料成膜之近紅外光吸收度測試與比較	38
4.2.2	抗近紅外線織物吸收度測試及比較	40
4.3	拉伸強度性質測試與比較	46
4.3.1	抗近紅外線塗料於不同織物上的拉伸強度比較	46
第五章	結論	49
參考資料	50

表目錄
表 1 布料精練、染色到定型流程表	3
表2- 1 台灣紡織產業發展階段(摘自王冠翔[6])	10
表2- 2 PU用途表(摘自賴紹翔[20])	18
表2- 3 R值簡易判斷表(摘自施文昌[28])	20
表2- 4 不同固含量PU黏著劑比較表	21
表3- 1 抗近紅外線織物的實驗設計參數	32
表4- 1 不同重量百分比率塗料之不同位置固含量表	35
表4- 2 不同重量百分比率WPU-Ir之吸收度表	39
表4- 3  P1.3、P0.7、N1.3織物之不同重量百分比率吸收度表	42
表4- 4  P1.3、N1.3 、P0.7 織物之不同重量百分比率吸收效能表	42
表4- 5  P1.3之Ir不同重量百分率拉伸試驗表	47
表4- 6  N1.3之Ir不同重量百分率拉伸試驗表	47

圖目錄
圖 1 紡織產業綜合研究所雲林分部大樓	1
圖 2 紡織產業綜合研究所雲林分部場區、部分設施	1
圖 3 紡織品許多不同的測試檢驗方法與用具	4
圖 4 不同型態的WPU	4
圖2- 1 紡織工業上、中、下游示意圖	8
圖2- 2 紅外線波長範圍(摘錄自Lena Karlsson [13])	13
圖2- 3 近紅外線在(a)探勘(b)夜間探測(c)圖畫鑑賞上的應用	14
圖2- 4遮蔽近紅外線的類型(摘自廖繹郝[1])	15
圖2- 5 近紅外線探測器與遠紅外線熱顯像儀的差別	17
圖2- 6 聚氨酯硬軟鏈段結構模型	18
圖2- 7 不同WPU的應用(a)塗料(b)黏著劑(c)發泡材(d)輪胎	19
圖2- 8 不同分子量導致高分子顆粒大小不同，顆粒間磨擦程度會影響系統黏度	20
圖3- 1 WPU-Ir塗料配製流程	28
圖3- 2 純WPU不同膜厚對近紅外線吸收度數值圖	29
圖3- 3 全自動塗膜機(Fully Automatic Film Applicator)塗佈情形	31
圖3- 4抗近紅外線織物設計流程	31
圖4- 1 (A) WPU-Ir 0(B) WPU-Ir 10(C) WPU-Ir 15 (D) WPU-Ir 20塗料外觀比較圖	35
圖4- 2 WPU-Ir 10塗料3個不同位置之顯微鏡圖	36
圖4- 3 WPU-Ir 15塗料3個不同位置之顯微鏡圖	36
圖4- 4 WPU-Ir 20塗料3個不同位置之顯微鏡圖	36
圖4- 5 (A) WPU-Ir 10(B) WPU-Ir 15 (C) WPU-Ir 20成膜表面比較圖	37
圖4- 6由左而右WPU-Ir 0、WPU-Ir 10、WPU-Ir 15、WPU-Ir 20透明膜比較圖	37
圖4- 7 不同重量百分比率WPU-Ir之近紅外線吸收度比較圖	39
圖4- 8  P1.3、P0.7、N1.3 的近紅外光吸收度比較圖	43
圖4- 9  PET不同布重之布面光學顯微鏡表比較圖	43
圖4- 10  P0.7重之不同重量百分比率Ir粉體添加趨勢圖	44
圖4- 11 P1.3之不同重量百分比率Ir粉體添加趨勢圖	44
圖4- 12  N1.3之不同重量百分比率Ir粉體添加趨勢圖	45
圖4- 13  P1.3 、N1.3 、P0.7 織物之不同重量百分比率吸收效能圖	45
圖4- 14 添加WPU-Ir塗料之布面光學顯微鏡比較圖	47
圖4- 15  P1.3之Ir不同重量百分率拉伸試驗圖	48
圖4- 16  N1.3之Ir不同重量百分率拉伸試驗圖	48

參考資料
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