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拉曼光谱技术在纺织行业的应用(一)
编辑:广州誉立电子科技有限公司   时间:2019-04-03

    1、纺织纤维结构分析

  拉曼位移的大小只与分子的能级结构有关,即拉曼位移就是分子的振动频率或转动频率,不同物质的分子具有不同的能级结构,因而具有不同的拉曼位移、拉曼线谱数目和拉曼相对强度,这是分子结构分析的基础。

  利用拉曼光谱研究碳纤维结构,通过所得碳纤维的R值与La之间存在的线性关系表征碳纤维的结构。同时借助显微共聚焦拉曼光谱技术,分析碳纤维的微观结构,还可对碳纤维单丝微滴复合材料的界面性能进行一定的研究。利用激光显微拉曼光谱技术对山羊绒和羊毛纤维的结构进行研究,表明该技术能有效、方便地相对定量比较和研究山羊绒、羊毛纤维的二硫键含量、蛋白质分子链的二级结构及聚集态结构等。

  2、纺织纤维定性定量分析

  目前纺织纤维定性检测方法有显微镜观察法、燃烧法、化学溶解法、药品着色法、熔点试验法和红外吸收光谱法等。但这些方法都有一定的局限性。显微镜观察法和燃烧法只能鉴别天然纤维或合成纤维;化学溶解法虽然能鉴别混纺产品,但其使用的有机溶剂对检测人员身体健康有影响,而且还污染环境;红外吸收光谱对测试环境温度要求相当高,制样复杂,检测周期长,不能满足快速检测的要求。而拉曼光谱是一种振动光谱,只与物质自身的结构相关;拉曼光谱技术对样品无接触、无损伤和无需制样,可提供快速、简便无损伤的定性定量分析。

  拉曼光谱仪采用拉曼光谱分析法,通过对纺织纤维原始拉曼谱图的特性分析,经过光谱预处理得到信噪比更髙的标准拉曼谱图,建立拉曼谱图特征表数据库,可实现对纺织纤维的定性鉴别。通过直接测取织物、纱线或纤维的拉曼光谱图,结合光谱预处理技术与特征峰提取、匹配识别定性鉴别涤纶、腈纶、锦纶和粘胶等纤维,并通过对94份测试样品的测试验证了算法的有效性。对照分析纤维素纤维、合成纤维和吸水性纤维等典型纺织纤维的红外光谱和拉曼光谱图,结果表明红外光谱法及拉曼光谱法均可实现无损纺织品纤维定性鉴别,与红外光谱法相比,拉曼光谱法操作更省力省时,更方便快捷。

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