基于显微光谱技术的复合纤维成份定性分析方法研究

【摘要】纺织产业正在迅速发展,功能多样、结构复杂的各种复合纤维、混纺纤维成为了新型纤维研究的一大方向。而复合纤维的定性研究无疑是顺应时代发展需求的,而且也是未来发展趋势的一个代表。复合纤维具有强大的功能特点,但其花样繁多、组合各异,使得其在定性鉴别时具有较大的难度,通常很难找到合适的溶剂将各组分进行有效分离,传统的纤维定性方法都无法对其不同的组分进行准确的鉴别,因此,本课题将显微技术和光谱技术相结合,对复合纤维进行定性分析研究,特别是针对皮芯型和并列型复合纤维。本课题为复合纤维成份定性分析研究方法的建立提供了参考依据,可以大大提高定性鉴别的效率和准确性,填补了传统定性方法难以定性鉴别复合纤维的空白,为检测行业制定更全面的检测标准提供了技术手段,为新型纤维的研发和质量控制提供了有效的技术保障。此外,本项目建立了复合纤维的显微拉曼光谱图谱库,其先进性不可小觑。项目研究的主要内容为应用傅立叶显微红外光谱、激光显微拉曼光谱法定性鉴别复合纤维的组成,主要技术要点如下：(1)通过显微镜观察11种市面上提供的复合纤维横截面形态,选取截面形态明显的复合纤维,应用熔点法和红外光谱法等传统鉴别方法进行定性分析试验,成果不显著。(2)样品预处理：研究样品的切片技术,通过比较哈氏切片法、铜板切片法等纤维制片技术的优缺点选取一种适合显微光谱技术的样品预处理技术,试验发现,铜板切片法在光谱下干扰较小,且操作起来简便易行。(3)显微红外光谱的扫描：优化和设置显微红外光谱仪参数条件,如透射方式、采集时间次数等,以获得清晰的纤维成像和红外光谱谱图,试验发现,该方法适用于芯层直径大于20μm的皮芯型复合纤维。(4)显微拉曼光谱的扫描：优化和设置显微拉曼光谱仪参数条件,如光栅、狭缝距离、采集时间次数等,以获得清晰的纤维成像和拉曼光谱谱图,试验发现,该方法适用于各层最大面积大于1μm2的各类复合纤维。(5)拉曼光谱谱库的建立：在基于显微光谱术对复合纤维定性分析研究的同时,建立部分合成纤维的标准拉曼光谱图,对后期的研究提供指导和参照。显微红外光谱仪和显微激光拉曼光谱仪能有效区分包括皮芯型和并列型截面结构在内的7种复合纤维的各组分,是检测复合纤维的有效手段。显微红外光谱法可分析皮芯型纤维,可检测成分较广泛,对于样品特征基团的表征可与拉曼光谱互为补充,并且红外光谱标准谱库相对成熟完整,覆盖大部分合成纤维样品。但是,对于超细复合纤维,可操作性差；无法区分化学结构相似的纤维。另一方面,利用显微拉曼光谱法可快速准确地鉴别复合纤维样品,对于显微红外无法鉴别的直径或单层宽度小于20μm的超细纤维也可定性鉴别,前处理简便,分辨率高,还可准确区分化学结构相近的同类纤维,如PET和PBT等,且显微拉曼光谱可见光图像更清晰,定性分析的灵敏度和分辨率较高,对检测环境的温湿度也无特别要求。但已有标准谱图较少,谱库不完全,对于某些极性基团无法识别。因此,将显微红外技术和显微拉曼技术结合使用,定性效果好,可以增强鉴别的可靠性。
【作者】丁倩；
【导师】汪军；赵洁；
【作者基本信息】东华大学，纺织工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】复合纤维；傅立叶显微红外光谱；显微拉曼光谱；定性分析；谱库；

【参考文献】
[1]唱晓梅.《说文·酉部》酒类语词命名研究[D].河北师范大学,汉语言文字学,2014,硕士.
[2]周志萍.武汉市综合公园老年人游憩行为研究[D].华中科技大学,风景园林,2013,硕士.
[3]王欢欢.莎士比亚“十四行诗”与李商隐“无题”诗中隐喻的文化比较研究[D].成都理工大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[4]赵娜.试论我国职工代表大会制度的完善[D].吉林大学,公共管理,2004,硕士.
[5]潘贞存.消弧线圈自动跟踪补偿与接地选线定位技术的研究[D].山东大学,2006.
[6]王青.异构无线接入网的流移动性触发机制[D].北京邮电大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[7]吕敏.连锁企业统一配送体系构建的实例研究[D].华中科技大学,物流工程,2013,硕士.
[8]李天举.DCT域图像盲水印算法研究及FPGA实现[D].西安科技大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[9]唐兴江.CO_2加氢制甲醇用GNS促进CuO-ZnO/Al_2O_3催化剂的研究[D].兰州理工大学,环境工程,2013,硕士.
[10]付永青.我国上市公司会计信息质量研究[D].河北大学,会计学,2003,硕士.
[11]杨帆.美洲国家能源合作中的若干问题研究[D].西北大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[12]刘洋,魏修成.转换波三参数速度分析及动校正方法[J].石油地球物理勘探,2005,05:32-37+144+15.
[13]黄健.智能暖气表系统的研究开发[D].河北工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[14]丁会敏.Adomain分解下Black-Scholes方程数值解问题的研究[D].重庆大学,应用数学,2014,硕士.
[15]彭辉丽.便携式通用光功率计的研究与设计[D].浙江工业大学,2013.
[16]马衍东.分子纳米链和二维材料的电子结构及相关性质的第一性原理研究[D].山东大学,2014.
[17]李庆华.基于小波阈值算法的信号去噪研究[D].新疆大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[18]甘文婷.人羊膜细胞生物学特性及人羊膜上皮细胞对高氧所致肺损伤作用的实验研究[D].广州医科大学,儿科学（专业学位）,2014,硕士.
[19]张衡.机器人测量关键技术研究[D].兰州理工大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[20]邓英达.分析数据获取价值——基于Sybase的广东电信数据仓库解决方案[J].中国计算机用户,2001,33:62.
[21]殷振芳.百合（Lilium）离体植株再生及超低温保存研究[D].西北农林科技大学,园艺植物种质资源学,2014,博士.
[22]李磊明.城市景观雨洪利用研究与分析[D].河北工程大学,农业水土工程,2012,硕士.
[23]薛南.锈蚀H型钢柱偏心受压性能的试验研究与分析[D].西安建筑科技大学,防灾减灾工程及防护工程,2013,硕士.
[24]苏庆宇,孙希明,赵军.具有暂态性能约束的平面系统的切换跟踪控制(英文)[J].自动化学报,2013,06:919-925.
[25]麻景崎.三十年代“亭子间作家”的小说创作[D].西南大学,中国现当代文学,2014,硕士.
[26]方明,李天太,杨军全,黄炜.基于实例的不确定检索模型的研究[J].控制与决策,1999,01:94-97.
[27]丁庆国.ROCK_1蛋白在食管鳞癌中的表达及临床意义[D].遵义医学院,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[28]王体俊.转化生长因子β3联合骨形态发生蛋白2双基因诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞的分化[D].青岛大学,骨外科学,2013,硕士.
[29]王永祯,王勇,刘志涛,蔡晓岚.石墨烯透明导电薄膜的合成与表征[J].中国有色金属学报,2014,07:1817-1822.
[30]陈育成.基于小波包的短时风机出力组合预测模型研究[D].广东工业大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[31]周云龙.复杂网络平均路径长度的研究[D].合肥工业大学,信息管理与信息系统,2013,硕士.
[32]常莉倩.完善河北省地税系统信息化建设的对策研究[D].河北大学,公共管理,2014,硕士.
[33]屠新曙,谢晓闻.基于PID控制器的动态投资组合模型[J].控制与决策,2014,02:287-291.
[34]张革承.在大学英语写作中运用“话题结构分析”法作为修改策略的研究[D].华南师范大学,英语语言文学,2002,硕士.
[35]夏勃.动态自适应流媒体技术的研究与实现[D].中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所）,计算机科学与技术,2014,硕士.
[36]田泽野.考虑颗粒破碎的粗粒土强度特性研究[D].北京交通大学,2014.
[37]冯建跃.高校大型仪器开放共享体系的建设与思考[J].实验室研究与探索,2014,10:133-136.
[38]刘锋.基于MOSFET高频大功率逆变电源主电路拓扑结构的研究[D].西安理工大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[39]李曼.生鲜面制品的品质劣变机制及调控研究[D].江南大学,粮食、油脂及植物蛋白工程,2014,博士.
[40]王寅飞.无水无碱Suzuki聚合及新方法合成稠环分子中间体四酮花[D].华南理工大学,2012.
[41]张毅韬.中韩汉语协同教学模式下的协同备课[D].广西师范大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[42]那君喆.浅析国际农民合作社模式特征[J].农家顾问,2014,13:30-32.
[43]周晓峥,刘勘,孟波,周洞汝.自组织映射在Web结构挖掘中的应用[J].计算机工程与应用,2003,03:31-33.
[44]谢洪明,周健,程宣梅.“全球浙江,全球浙企,全球浙商”——以全球化战略引领浙江中长期发展[J].浙江经济,2014,22:26-27.
[45]李妍依依.昆冶高专贫困生管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[46]周红华.从文化生态角度对比分析《西游记》中道家文化元素的翻译[D].湖北大学,英语语言文学,2011,硕士.
[47]程文海.兴业证券私人财富管理业务方案研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[48]郭哲.注水站库数据采集监控系统设计与实现[D].北京理工大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[49]吴雪飞.饭店顾客满意度测评指标体系研究[D].浙江大学,2002.
[50]文娟.重庆市高校休读空间规划设计研究[D].西南大学,园林植物与观赏园艺,2012,硕士.