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纤维结构

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  • 木棉纤维拉伸性能的测试与评价

    摘要:设计了单纤维强伸性能的新测试方法,测试了4种木棉纤维的拉伸性能,结果发现,木棉纤维拉伸曲线与棉纤维相似,没有明显的屈服点.木棉纤维断裂强力和断裂伸长率在一定范围内均有分布,4种木棉纤维平均断裂强力1.44～1.71cN,平均断裂伸长率1.83%～4.23%,纤维长度、线密度与木棉纤维的断裂强力明显相关,4种木棉纤维相对断裂强度接近,而断裂伸长率差异较大,木棉纤维初始模量因其品种和产地不同存在一定差异.与棉纤维相比,木棉纤维断裂伸长率低,断裂强度和初始模量与棉纤维相近,但因木棉纤维细软而容易拉断.　　木棉是树上生长的天然纤维素纤维,纤维具有薄壁大中空结构、首尾封闭等特点,如图1所示.http://www.e-dyer.com/ckeditor/uploader/upload/images/file1320216552296.jpg现有的有关木棉纤维及其应用的文献中,关于木棉纤维性能的研究方面,基本上集中于单纤维化学成分和性质、纤维结构和物理性能等方面;关于木棉纤维应用领域研究集中于其作为浮力材料、吸油材料、复合材料等方面近年来关于木棉絮料、纺纱及其织物性能研究逐渐受到关注.强伸性能是木棉纤维重要的力学性能之一,对纤维成纱品质及其制品使用价值有重要影响,但由于木棉纤维短、易碎等缺点,测试非常麻烦,目前还没有文献对木棉纤维强伸性能的测试做系统报道.本文采用单根纤维强力测试的方法,在大量实验基础上测试分析了木棉纤维的拉伸性能,比较分析了不同品种木棉纤维强伸性能差异,研究结果有利于更好地加工利用木棉纤维.

  • 纺织纤维拉曼光谱定性分析法

    摘要：针对当前纤维定性鉴别方法存在的不足，采用拉曼光谱分析法定性鉴别。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高的标准拉曼谱图，建立了拉曼谱图特征表数据库，实现了纺织纤维的定性鉴别。实验结果表明:拉曼光谱定性分析法可快速定性鉴别纺织纤维，尤其适合于合成纤维及其混纺织物，对环境温湿度无特殊要求，样品无需烘干处理及制样，具有简便、快速和环保的优点，含荧光的染料或部分黑色染料以及纤维熔点是影响拉曼光谱法定性分析的主要因素。 关键词：拉曼光谱;特征表;纺织纤维;合成纤维;定性分析 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、熔点试验法、红外光谱分析法等。这些方法都有一定的局限性和缺点。显微镜观察法和燃烧法对定性鉴别织物有一定的局限性，只能鉴别天然纤维或合成纤维大类。化学溶解法虽然能够鉴别合成纤维具体品种及与天然纤维的混纺产品，但使用的有机溶剂如苯酚、二甲基甲酰胺等，不仅对检测人员身体健康有影响，存在易燃易爆的危险，而且还严重污染环境。红外吸收光谱法虽然能较准确地定性鉴别纺织纤维，但是红外光谱分析仪对测试环境温湿度要求相当高，样品需进行干燥预处理，样品制作很麻烦，检测周期较长，不能满足快速检测的要求。 在拉曼光谱分析纺织纤维结构方面，近年的研究集中于以下几个方面:复合材料的界面和基体结构的测定;再生蚕丝制备过程中，分子链规整度和取向度变化的测定;丝素经酶处理后，高分子结构的变化研究以及羊绒和羊毛分子结构研究。而在纤维成分分析方面有如下研究:鉴别天然绿色棉和染色棉;研究聚丙烯、羊毛、聚酯和一些天然纤维的鉴别方法;对染色纤维中染料的分析以及比较红外光谱与拉曼光谱对染色纤维区分的效果。可见，国内外学者虽然对拉曼光谱应用于纤维分析作了大量研究，但是还没有学者提出拉曼光谱定性检测纺织纤维的系统方法。本文旨在通过分析纺织纤维拉曼光谱的特性及影响拉曼光谱分析纤维的因素，提出一套拉曼光谱定性分析纺织纤维的系统方法。

  • 纤维之九------海岛纤维

    纤维之九------海岛纤维

    海岛纤维：海岛纤维是将一种聚合物分散于另一种聚合物中，在纤维截面中分散相呈“岛”状态，而母体则相当于“海”，从纤维的横截面看是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分包围着，好像海中有许多岛屿。定岛型海岛纤维是通过先进的双组份复合纺丝技术制成的。从其横截面上看是一种组分以分散状态被另一种组分包围着，就像是海中的许多岛屿，因此得名。这二种组份为二种不同的聚合物，一种为溶剂可溶解的，另一种为溶剂不可溶解的，然后经化学方法将溶剂可溶解的聚合物（海）除去，留下溶剂不可溶解的聚合物（岛），并形成超细纤维。目前我们采用的岛组分原料为锦纶和涤纶，海组分为碱溶性涤纶。海岛纤维横截面图二.产品性能1.纤维线密度：用剥离法制造的超细纤维，单纤线密度为0.55~0.11dtex，其线密度为普通纤维的1/10。海岛法制造的超细纤维线密度一般可达0.11~0.011dtex。目前世界上最细的超细纤维，单纤线密度仅为0.000099dtex。2.海岛纤维织物手感柔软、滑爽，可制成具有高密性、吸湿性、拒水性，并有独特的美观性和时装风格性的织物。同时可在织物表面形成多层结构，使织物的反光点小，光泽、色泽柔和，表观丰满、细洁、精致。3.单丝线密度小，纤维比表面积大，其覆盖性、膨松性，保暖性和吸附性高，使织物具有极强的吸尘性，去污性和过滤性；由于纤维细细柔软，可保护被清洁的物品不受伤，因而是高性能的清洁用产品。4.纤维间空隙多而密，可利用其毛细管作用使织物获得较好的吸水、吸油性。另外适当改变纤维间空隙，可织成空隙仅为0.2~10Lm的海岛高密织物，具有优良的防水透汽性能。织物间的微孔结构允许织物内拥有较多的静态空气，因而可获得较好的隔热保暖作用。5.纤维抗弯刚度较小，容易使织物获得飘逸、潇洒的效果。芯层为高收缩丝，更赋予织物极佳的悬垂性和视觉的舒适。6.海岛纤维单丝绝对强度低，但纱的总强度能满足服用要求。经过溶离开纤，形成超细纤维，纤维结构与麂皮纤维近似，可以使仿麂皮整理从外观上的仿制深入到结构上的仿制。根据海岛纤维织物的特性，还可以尝试开发其他风格的服用面料以及清洁布、功能性纺织品、医疗用品等多用途的织物。7.纤维易相互缠结，在织物表面可形成浓密的绒毛，所以起绒性好。不仅具有天然皮革的稍根效果，绒毛还具有极好的方向感和弹性，而且绒毛柔软丰满、耐洗耐磨，还可染成各种颜色，性能远超过天然皮革。三、产品应用1、超纤皮革 超纤皮革，与真皮相比具有重量轻、耐褶皱性好、色牢度高、耐磨、透气性好等优点，综合性能更好。主要应用领域有： 鞋类：皮鞋、旅游鞋、运动鞋、皮靴等。 皮包类：皮包（旅行包、文件包、手提包、购物包）、皮箱、皮夹等。服装类：风衣、夹克、大衣、皮袄、皮裤、皮裙及其它男女服装。 装潢类：沙发、椅子坐垫、室内装潢用品等。 运动用品类：运动用夹克、滑雪衫、运动鞋、足球、拳击手套等。 其它：汽车用顶篷、方向盘罩、汽车用座垫、皮带、文具、书包等2、高密防水织物织物密度高，有良好的防水透气和挡风效果，手感柔软舒适性好。经拒水拒油整理后，具有很好的防水防油作用。3、高性能清洁布清洁布不仅可用于日常的清洁物体表面，还可以用于显微镜等精密光学仪器的清洁处理。超细纤维擦拭丰毛细网络多且致密，在擦试时有多重擦试效果，被擦掉的油污可保存在毛细管网络中，去油污效果特别好。4、高性能吸滤材料由于毛细网络多且致密，纤维吸附能力特别强，吸滤作用好。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/06/201506041211_548776_2974654_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/06/201506041211_548775_2974654_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/06/201506041211_548774_2974654_3.png

  • 棉纤维的结构层次和各层次的结构特点？

    棉纤维的结构层次和各层次的结构特点 棉纤维横截面由外向内可分为初生层，次生层，和中腔，三个部分六个层次，初生层由外皮和初生细胞壁构成，外皮是一些蜡质和果胶，初生细胞壁由纤维构成的原纤组成，呈网状螺旋结构，次生层由四个基本同心的层次构成，是棉纤维的主体，除最内层含有非纤维性质（蛋白质，有机酸，糖）外，它们基本上呈原纤不规则变向螺旋结构，并有缝隙和孔洞。中腔是棉纤维中部的大空腔，棉纤维越成熟，中腔越小，其中留有原生质细胞核的残余。初生层主要影响纤维的表面性质，次生层主要影响的物理机构性质，中腔主要影响纤维的颜色，保暖性等。

  • 庄小威小组改进显微技术

    文章来源：科学网 时间：2012.05.21 　　在近期公布的美国国家科学院增选院士名单中，一位著名的华裔女科学家入选，这位青年科学家毕业于中国科技大学少年班，19岁考取全额奖学金赴美攻读博士学位，2003年荣获美国麦克阿瑟基金会评选出的“天才奖”，独得奖金50万美元。之后在她34岁的时候就成为了哈佛大学正教授。　　她就是庄小威教授，今天她当选美国国家科学院院士，年仅40岁，这也是目前为止最年轻的华人院士，这位女科学家主要从事显微成像方面的研究，曾研发了一种比传统光学显微镜高10倍以上的分辨率的显微技术，并将这种技术命名为随机光学重建显微法(stochastic optical reconstruction microscopy，STORM)。　　今年庄小威研究组又在之前研究的基础上，改进了STORM，通过双物镜STORM，揭示了肌动蛋白骨架纤维组织的三维结构，这篇题为“Dual-objective STORM reveals three-dimensional filament organization in the actin cytoskeleton”的文章，公布在Nature Methods杂志上。　　随机光学重建显微镜（STORM）是一种高级的光学显微术，通过这一技术能够表现组织或细胞更加细微的结构。之前广泛应用于生物医学领域的光学显微技术由于受到衍射极限的限制，分辨率通常为几百个纳米左右。这要比细胞内典型的分子结构大，这样很多生物学的研究都无法用光学显微镜实现。　　而STORM采用光转换荧光探针，在时间上分离相互重叠发光的荧光分子，然后重构得到高分辨率图像。应用这一想法，分子复合物，细胞及组织的二维，三维多色荧光成像的分辨率可达到数十纳米。这一技术可以记录纳米尺度的细胞内分子间相互作用及组织内细胞间的相互作用。　　在这一基础上，庄小威等人又进行了改进，他们将散光成像（astigmatism imaging）与双物镜构架相结合，提高了随机光学重建显微镜STORM的成像分辨率，在生物成像中获得了小于10纳米的横向分辨率，以及小于20纳米的纵向分辨率。　　采用这种方法，研究人员对细胞中的微丝进行了成像，揭示了这种重要细胞骨架的超微结构——微丝是由肌动蛋白（Actin）组成的直径约为7nm的纤维结构。肌动蛋白单体（全称为“球状肌动蛋白”，简称“G肌动蛋白”）表面上有一个ATP结合位点。肌动蛋白单体可一个接一个连成一串肌动蛋白链，而微丝则由两串这样的肌动蛋白链互相缠绕扭曲成而成。微丝对于细胞贴附、铺展、运动、内吞、细胞分裂等许多细胞功能具有重要作用。　　从这一结构中，研究人员观察到在片状细胞突起中，有两个不同结构组织，垂直分层的肌动蛋白网络。这对于进一步解析微丝结构功能具有重要意义。　　庄小威研究组利用STORM等技术获得了不少关键分子的结构，比如DNA模式样品和哺乳动物细胞的多色成像；对HIV病毒逆转录酶RT与核酸底物之间的相互关系进行了实时监控，获得了相关的动力学数据，对于艾滋病的治疗意义重大。　　去年她还与另外一位华人科学家利用超分辨率荧光显微镜结合染色体构象捕获分析法对活体大肠杆菌细胞内的拟核相关蛋白（nucleoid-associated proteins ，NAPs）进行了跟踪观察，并由此揭示了细菌遗传物质组织机制。

  • 制氮气的中空纤维膜结构真的有螺旋和非螺旋之分吗

    制氮气的中空纤维膜结构真的有螺旋和非螺旋之分吗

    很多氮气发生器厂家都提到其制氮的核心部件中空纤维膜是螺旋卷式结构，以增加表面比提高氮气分离效率，这种说法存在恶意宣传众所周知中空纤维膜分离器两端是密封的（根据其原理推理，两端密封也很合理），中间的部位纤维膜是直接与空气接触，膜分离厂家一般是用类似束缚编织袋捆绑，避免气体吹扫产生移位和改变形状，加上膜分离束采用的是聚酰亚胺材质显然螺旋卷结构，显然无法做到螺旋结构。更多厂家是通过增加膜的长度和膜分离器的直径，提高分离速率或纯度。不知道大家对此有何看法http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608191718_605562_2374399_3.jpg

  • 【原创大赛】预氧化过程中PAN纤维径向结构的形成机制

    【原创大赛】预氧化过程中PAN纤维径向结构的形成机制

    在预氧化过程中，很多研究者认为环境中的氧很难进入到纤维内部是一种物理阻隔。但是从化学角度看，环化反应是氧化反应的前提条件，PAN纤维中生成的环化结构是发生氧化反应的基础，且从物理方面来看氧气分子是极小的，由此推测纤维表层阻碍氧进入芯部是一种化学阻隔，而非物理阻隔。选取两种不同的样品，为了使两种纤维样品的烯胺结构含量不同，将PAN原丝进行预处理，由于在惰性气氛热处理时PAN纤维中烯胺结构含量在从210℃开始迅速增加，1#和2#样品预处理条件分别为在惰性气氛下190℃和230℃热处理12h，再将预处理过的PAN纤维进行相同条件的空气气氛下的热处理，温度为230℃，时间为1h。将两种纤维样品进行核磁测试，可以得到图1。将得到的核磁谱图进行分峰处理，可得出，两种样品核磁谱图中特征峰的相对含量。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241759_567715_3043450_3.jpg图11#和2#样品的核磁谱图表1 1#和2#样品中155ppm和176ppm处特征峰相对含量 1# 2# W155/% 15.48 19.05 W176/% 3.91 4.87 表1中列出了1#和2#样品中代表烯胺结构的155ppm处特征峰的相对含量分别为15.48%和19.05%，代表氧化反应程度的176ppm出特征峰相对含量分别为3.91%和4.87%。1#样品中烯胺结构含量相对较低，相应的其氧化程度也较2#样品低。将两种样品进行包埋，利用切片机进行切片，并在光学显微镜下观察两种样品径向结构的差异。图2为两种样品的径向结构照片。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241759_567716_3043450_3.jpg图2 1#和2#样品的径向结构照片对比两个样品的径向结构照片，可以发现两种纤维都出现了芯部预氧化程度较低的情况，1#纤维的径向结构较均匀，2#纤维出现明显的“皮”“芯”分层现象。这与前面的推测相吻合，由此从化学结构角度提出预氧化过程中PAN纤维径向结构的形成机理。预氧化过程中，氰基发生反应形成亚胺结构的同时，亚胺结构向烯胺结构转变，且在氧气的促进作用下转变的越多；由于与其他结构相比烯胺结构容易被氧化，纤维表层的烯胺结构不断与氧发生反应，导致扩散到纤维内部的氧较少，从而形成内部预氧化程度较低的不均匀的径向结构。

  • 【原创大赛】热稳定化过程中PAN纤维特征结构的氧化行为

    【原创大赛】热稳定化过程中PAN纤维特征结构的氧化行为

    在PAN纤维的热稳定化过程中，环境中的氧对特征结构的形成起到了至关重要的作用。有研究表明PAN纤维中的环化结构是发生氧化反应的前提条件，同时氧气还可以促进辖内中更多环化结构的生成。1、 PAN纤维特征结构在后续氧化反应过程中的演变将在惰性气氛下250℃热处理12h的PAN纤维进行不同温度空气气氛的热处理，将得到的纤维进行核磁测试，如图1所示。观察图1中的核磁谱图，可以发现与环化纤维相比，145-170ppm之间的三个特征峰由原来的三个峰逐渐变成一个155ppm处尖峰，这是由于与150ppm和164ppm处特征峰相比，155ppm处特征峰强度逐渐增加，其峰型将其他特征峰掩盖。因此，将核磁谱图进行分峰处理，分析三处特征峰即他们代表的三种特征结构在氧化反应中的演变规律。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567675_3043450_3.jpg图1环化纤维经不同氧化温度热处理后的核磁谱图从图2中可以看出，在后续氧化反应过程中亚胺结构含量随着氧化温度的升高而不断降低，说明在氧化处理过程中亚胺结构继续向其他结构转变，且随着热处理温度的升高转变的越多；而图中共轭结构含量基本保持不变，烯胺结构结构含量随着温度的升高而不断增加，说明在后续氧化反应过程中亚胺结构只发生异构化反应生成烯胺结构，而不再继续脱氢向共轭结构转变。与环化纤维对比，经过氧化热处理过的PAN纤维核磁谱图中出现了176ppm处特征峰，该特征峰代表C骨架上的C＝O，说明环化纤维发生氧化反应主要生成了C＝O。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567676_3043450_3.jpg图2176ppm处特征峰相对含量随热处理温度的变化http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567677_3043450_3.jpg图3136ppm和28ppm处特征峰相对含量随热处理温度的变化为了研究三种特征结构在空气气氛下的氧化行为，观察图3中136ppm和28ppm处特征峰相对含量的变化。可以看出136ppm处特征峰相对含量没有变化，表明此处的C原子没有发生氧化反应，这与前面共轭结构含量不发生变化的现象一致，共同说明了在后续氧化反应过程中，PAN纤维中亚胺不再向共轭结构转变，且共轭结构不会被与氧发生化学反应。而28ppm处特征峰相对含量随着氧化温度的升高而不断降低，说明此处的C原子被氧化形成了羰基结构，也就是说亚胺结构和烯胺结构在空气气氛下可以发生氧化反应形成相应的羰基结构，如图4所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567678_3043450_3.jpg图4热稳定化过程中PAN纤维特征结构发生的的氧化反应2、 PAN纤维特征结构的氧化特性http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567679_3043450_3.jpg图5PAN原丝在空气气氛下的DSC曲线图5为PAN原丝在空气气氛下的DSC曲线，图中出现了a和b两个放热峰，a峰代表在空气气氛下氰基发生的环化反应，b峰代表环化结构发生的氧化反应，而将经过惰性气氛热处理过的纤维进行空气条件下的热处理时，出现了图6所示的情况。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567680_3043450_3.jpg图6经惰性气氛不同温度下恒温热处理12h的PAN纤维在空气气氛下的DSC曲线DSC曲线中出现了除a和b两个峰以外的c峰，这个放热峰代表纤维中已经存在的环化结构发生的氧化反应。随着惰性气氛下热处理温度的升高，c峰强度逐渐增加，a峰和b峰的强度逐渐降低，这是由于随着热处理温度的升高PAN纤维中已存在的特征结构越多，代表这部分特征结构发生的氧化反应的c峰强度也越来越高，而PAN纤维中未发生反应的氰基越来越少，氰基在空气气氛中发生的反应也较少，从而导致a峰和b峰强度的降低。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567681_3043450_3.jpg图7特征结构含量和c峰峰面积与温度的关系PAN纤维中烯胺结构含量与c峰峰面积的关系作图（图7），可以看出，烯胺结构含量与Ac存在着较好的线性关系，说明PAN纤维中烯胺结构的存在对纤维氧化反应的放热有着较大的贡献。而且烯胺结构（－CH2－C＝C－NH－）中CH2上的氢很活泼，容易与氧发生反应，因此可以认为与其他特征结构相比PAN纤维中形成的烯胺结构较容易发生氧化反应。3.2.3小结在预氧化过程中，PAN纤维中共轭结构不易发生氧化反应，而亚胺结构和烯胺结构发生氧化反应生成C＝O结构。将充分环化的纤维在空气气氛下热处理，在氧气的促进作用下，亚胺结构不会脱氢生成共轭结构，而是向烯胺结构转变，且随着氧化温度的升高而转变的越多。将在惰性气氛下经不同温度热处理得到的PAN纤维进行空气气氛下的DSC分析，通过对氧化反应放热量和特征纤维的结构含量变化的关系，认为烯胺结构比其他特征结构更容易发生氧化反应。

  • 【原创大赛】热稳定化过程中PAN纤维特征结构的形成与演变

    【原创大赛】热稳定化过程中PAN纤维特征结构的形成与演变

    PAN纤维在热稳定化过程中会发生很多化学反应，形成多种不同的化学结构，本实验讨论研究热稳定化过程中各种特征结构的形成过程以及他们的演变规律。为了消除环境中的氧对特征结构形成过程的影响，选择在惰性气氛下对PAN纤维进行热处理。1、热稳定化过程中PAN纤维的特征结构种类http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241301_567647_3043450_3.jpg图1惰性气氛下250℃热处理12h的PAN纤维的核磁谱图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241301_567648_3043450_3.jpg图2 PAN分子链图1为经惰性气氛下250℃热处理过的PAN纤维的核磁谱图，对核磁谱图进行分缝处理，可以得到各种化学位移上的特征峰，每处特征峰所代表的不同位置的C原子如图中所示。28ppm处特征峰代表CH2，108ppm和115ppm处特征峰代表无氢C原子，136ppm处特征峰代表＝CH－，150ppm处特征峰代表－C＝N，155ppm处特征峰代表＝C－N，164ppm处特征峰代表间位脱氢的－C＝N。结合PAN分子链特征（图2），推断出在热稳定化过程中纤维中生成了以下几种化学结构。在热稳定化过程中氰基发生环化反应与相邻氰基连成环，也有可能与相邻氰基较远而不发生环化反应。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241301_567649_3043450_3.jpg 图3热稳定化过程中PAN纤维中形成的化学结构仔细观察这几种化学结构，根据C与N之间的化学键以及周围的化学环境对其进行分类。将（a）（b）（c）三种化学结构归为一类，他们的共同特征是都含有C＝C－C＝N，因此称这类化学结构为共轭结构；（d）和（e）两种化学结构都含有－C＝N且其间位未脱氢，称这两种化学结构为亚胺结构；（f）和（g）两种化学结构的共同特点是都含有＝C－N，因此称其为烯胺结构。2、惰性气氛下反应温度的确定http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241301_567650_3043450_3.jpg图4惰性气氛下不同升温速率的PAN纤维DSC曲线表1惰性气氛下不同升温速率的反应起始温度 升温速率(℃/min) 反应起始温度( ℃) 2 170.3 4 177.8 6 185.0 8 192.6 10 196.0 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241301_567651_3043450_3.jpg图5反应起始温度与升温速率的线性关系图4为PAN纤维在惰性气氛下不同升温速率的DSC曲线，从图中可以看出不同升温速率下的DSC曲线的起始反应温度不同，这样我们表1中不同升温速率下DSC曲线中放热峰的起始反应温度，并以升温速率为横坐标、反应起始温度为纵坐标，得到图5，将图中的五个点进行线性拟合并利用倒推法可以得到，当升温速率为0时，起始反应温度为164.48℃，为了实验操作的方便性，选择170℃作为起始反应温度。 图6为PAN纤维在不同温度下处理相同时间的红外谱图。图中1450cm-1处吸收峰代表亚甲基，该亚甲基与碳氮键相连且亚甲基上面可以发生化学反应的氢较多，因此选择亚甲基作为判断化学反应变化的标志。随着热处理温度的升高，该峰逐渐红移，且逐渐变宽。将图6中的红外谱图进行分峰处理，可以得到图7不同热处理温度下亚甲基特征峰的半高宽变化趋势。图7显示出随着热处理温度的升高，亚甲基的半高宽逐渐变大，由于亚甲基周围的化学环境发生变化导致峰位红移，部分亚甲基周围化学环境变化峰位红移，而部分亚甲基未发生变化峰位未红移。图中亚甲基半高宽变化出现了两个转折点（190℃和230℃），说明PAN纤维中化学结构变化分为三个阶段，因此，我们将各个反应温度定在190℃、210℃、230℃和250℃。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241301_567652_3043450_3.jpg图6不同温度下热处理12h的PAN纤维的红外谱图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241305_567653_3043450_3.jpg图7不同热处理温度下红外谱图中CH2的半高宽变化3、惰性气氛下特征结构的形成过程http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241305_567654_3043450_3.jpg图8 PAN原丝与170℃热处理12h的PAN纤维的红外谱图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241305_567655_3043450_3.jpg图9 170℃和190℃热处理12h的PAN纤维的红外谱图从图8中可以看出，与原丝红外谱图对比经过170℃热处理过的纤维谱图中2240cm-1所代表的氰基伸缩振动峰的强度降低，同时出现了1620cm-1所代表的C＝N吸收峰，表明在热处理过程中PAN纤维中的氰基键断裂生成C＝N；1450cm-1和1360cm-1两处吸收峰分别为亚甲基和次甲基的吸收峰，从图中可以看出这两处吸收峰峰强逐渐靠近，说明此过程中发生了脱氢反应；同时代表C＝C的吸收峰1580cm-1出现，也说明了PAN纤维在低温热处理过程中发生了脱氢反应并生成了碳碳双键。由此我们推测在PAN纤维在170℃热处理温度下，氰基发生反应形成了亚胺结构，亚胺结构又脱氢形成了共轭结构。观察图9可以发现，经190℃热处理过的PAN纤维的红外谱图中出现了代表＝C－N 的1150cm-1处振动峰，说明在190℃时PAN纤维中开始形成烯胺结构。亚胺结构与烯胺结构的元素组成相同，有研究者认为它们是互变异构体，在热稳定化过程中两种结构发生了互变反应，为了明晰热稳定化过程中烯胺结构的形成过程以及这两种结构之间的关系，将PAN纤维在190℃热处理不同的时间，将得到的样品进行

  • 水溶性膳食纤维的物化性质及功能

    [size=10.5pt][font=微软雅黑]1 高保水力与高膨胀性及功能[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]水溶性膳食纤维结构中有很多亲水性基因，有很强的吸水性、高保水性、高膨胀性。可增加粪便体积及排便速度，减轻直肠内及泌尿系统压力、缓解膀胱炎膀胱结石，肾结石等泌尿系统疾病症状，并能使毒素迅速排出体外，防便秘、防直肠癌。膳食纤维的高保水力与高膨胀性能延缓胃排空，使人胃部产生饱食感减少食物摄入量，有利防肥胖与减肥。[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]2 吸附熬合作用及功能[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]水溶性膳食纤维表面有很多活性基因，可以熬合吸附胆固醇、胆汁酸等有机分子，抑制总胆固醇浓度升高，降低人胆固醇及盐类的合成与吸收，降低人血清及肝脏中的胆固醇，从而能防止冠状动脉硬化及预防心血管疾病。机理之一是胆汁酸是胆固醇的代谢产物，为了补充被纤维吸附而排出体外的那部分胆汁酸，就需要有更多的胆固醇代谢，体内胆固醇含量因而显著下降，在增加膳食纤维摄入同时还能增加机体对脂肪的吸收，也能降低体内胆固醇。由于膳食纤维可以吸附胆汁酸排出体外，使人体能减少胆汁酸吸收量，改变食物消化速度和消化道激素的分泌量，可预防胆结石。膳食纤维还能吸附肠毒素、化学毒素并促使其排出体外。[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]3 发酵作用及调整肠道微生物群功能[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]可溶性膳食纤维可被大肠内有益菌发酵成乙酸、乳酸等有机酸，降低肠道PH，促进肠内有益菌双歧杆菌生长，防止肠道黏膜萎缩，维持肠道微生物平衡与健康。发酵产生的有机酸能加快食物在胃肠的蠕动与消化 ，促进粪便排泄，防止肠内有毒物刺激肠壁及毒素的过长停留，防止结肠癌。因纤维素的通便作用，有益于肠道内压下降，可预防便秘及由长期便秘引起的痔疮及下肢静脉曲张，肠内细菌代谢产物及由胆汁酸转换成的致癌物脱氧胆汁酸和变异源物质也随纤维排出体外，缩短毒物与肠黏膜接触时间，起预防肠癌作用。[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]4 无能量填充济及预防胖症功能[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]可溶性膳食纤维缚水 ( 吸持水 ) 膨胀后体积变大，在肠道中会发挥填充济的作用，易引起饱腹感，同时，由于膳食纤维还会影响可利用碳水化合物等成分在肠道内的吸收消化，也使人不易产生饥饿感。[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]所以膳食纤维对预防肥胖症十分有利。[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]5 溶解性与黏性及其功能[/font][/size][size=10.5pt][font=微软雅黑]可溶性食物纤维有黏性，对食物黏度有很大影响。由于黏度增加，肠内容物与肠黏膜接触减少，从而延缓吸收速度，能使糖尿病人进食后血糖含量变得平稳，促进胰腺排出胰岛素，有利于糖的供应与代谢。增加食物中的膳食纤维，可以改善末梢组织对胰岛素的感受性，达到调节与控制糖尿病者血糖水平。上述纤维素可非常有效地降低血清中的低密度胆固醇，增加高密度胆固醇，能有效防治糖尿病人并发高血脂、心血管病。据法国报导，膳食纤维还可抗乳腺癌、十二指肠溃疡、溃疡性结肠炎等疾病。[/font][/size]

  • 分析淀粉结构的显微技术研究

    淀粉是多数粮食作物的最主要储藏物质，也是人们的主食物之一。深入解析淀粉的结构，对食品加工或谷物品质的提升具有重要意义。然而，淀粉的结构比较复杂，需要借助多种仪器对其进行观察和分析。本作品从淀粉的显微结

  • 【转帖】显微镜锦之堂显微镜常识--光学显微镜的组成结构和分类

    本文来自显微镜之家转贴显微镜之家融合了各种进口国产显微镜的集中展示，集显微镜知识/咨询/动态等于一体的显微镜之家 http://goldroom.zhan.cn.yahoo.com/登陆指导！光学显微镜一般由载物台、聚光照相系统物镜、目镜和调焦机构组成。载物台用于承放被观察的物体，利用调焦旋扭可以驱动调焦机构，使载物台作粗调和微调的升降运动，使被观察物体调焦清晰成像，它的上层可以在水平面内沿作精密移动和转动，一般都把被观察的部位调放到视场中心。聚光照明系统由灯源和聚光镜构成，聚光镜的功能是使更多的光能集中到被观察的部位。照明灯的光谱特性必须与显微镜的接收器的工作波段相适应。物镜位于被观察物体附近，是实现第一级放大的镜头，在物镜转换器上同时装着几个不同放大倍率的物镜，转动转换器就可让不同倍率的物镜进入工作光路，物镜的放大倍率通常为5~100倍。物镜是显微镜对成像质量优劣起决定性作用的光学元件，常用的有能对两种颜色的光线校正色差的消色差物镜；质量更高的还有能对三种色光校正色差的复消色差物镜；能保证物镜的整个像面为平面，以提高视场边缘成像质量的平像场物镜。高倍物镜中多采用浸液物镜，即在物镜的下表面和标本片的上表面之间填充折射率为1.5左右的液体，它能显著的提高显微观察的分辨率。目镜是位于人眼附近实现第二级放大的镜头，镜放大倍率通常为5~20倍，按照所说的所能看到的视场大小，目镜可分为视场较小的普通目镜和视场较大的大视场目镜（或称广角目镜）两类。载物台和物镜两者必须能沿物镜光轴方向作相对运动以实现调焦，获得清晰的图像.用高倍物镜工作时，容许的调焦范围往往小于微米，所以显微镜必须具备极为精密的微动调焦机构。显微镜放大倍率的极限即有效放大倍率，显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距，分辨率和放大倍率是两个不同的但又有联系的概念。当选用的物镜数值孔径不够大，即分辨率不够高时，显微镜不能分清物体的微细结构，此时即使过度地增大放大倍率，得到的也只能是一个轮廊虽大但细节不清的图像。聚光照明系统对显微镜成像性能有较大影响，但又是易于被使用者忽视的环节。它的功能是提供亮度足够且均匀的物面照明，聚光镜发来的光束应能保证充满物镜孔径角，否则就不能充分利用物镜所能达到的最高分辨率。为此目的，在聚光镜中没有类似照相物镜中的，可以调节开孔大小的可变孔径光阑，用来调节照明光束孔径，以与物镜孔径角匹配。改变照明方式，可以获得亮背景上的暗物点（称亮视场照明）或暗背景上的亮物点（称暗视场照明）等不同的观察方式，以便在不同情况下更好地发现和观察微调结构。

  • 【资料】体视显微镜的结构原理、特点和应用范围

    体视显微镜的结构原理、特点和应用范围 体视显微镜又可称为：实体显微镜或称操作和解剖显微镜。是一种具有正像立体感的目视仪器。其光学结构原理是由一个共用的初级物镜，对物体成像后的两个光束被两组中间物镜亦称变焦镜分开，并组成一定的角度称为体视角一般为12度--15度，再经各自的目镜成像，它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得，利用双通道光路，双目镜筒中的左右两光束不是平行，而是具有一定的夹角，为左右两眼提供一个具有立体感的图像。它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置，两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角，以此形成三维空间的立体视觉图像。其特点为：视场直径大、焦深大这样便于观察被检测物体的全部层面；虽然放大率不如常规显微镜，但其工作距离很长；像是直立的，便于实际操作，这是由于在目镜下方的棱镜把象倒转过来的缘故。根据实际的使用要求，目前的体视显微镜可选配丰富的附件，比如若想得到更大的放大倍数可选配放大倍率更高的目镜和辅助物镜，可通过各种数码接口和数码相机、摄像头、电子目镜和图像分析软件组成数码成像系统接入计算机进行分析处理，照明系统也有反射光、透射光照明，光源有卤素灯、环形灯、荧光灯、冷光源等等。根据体视显微镜这些光学原理和特点决定了它在工业生产和科学研究中的广泛应用。比如在生物、医学领域用于切片操作和显微外科手术；在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。 武汉仪器仪表-吴欣民 027-62411040，027-82429843 E-mail:zpzgwd@126.com http://zpzgwd.blog.bokee.net

  • 【原创】体视显微镜的结构原理、特点和应用范围

    体视显微镜的结构原理、特点和应用范围 体视显微镜又可称为：实体显微镜或称操作和解剖显微镜。是一种具有正像立体感的目视仪器。其光学结构原理是由一个共用的初级物镜，对物体成像后的两个光束被两组中间物镜亦称变焦镜分开，并组成一定的角度称为体视角一般为12度--15度，再经各自的目镜成像，它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得，利用双通道光路，双目镜筒中的左右两光束不是平行，而是具有一定的夹角，为左右两眼提供一个具有立体感的图像。它实质上是两个单镜筒显微镜并列放置，两个镜筒的光轴构成相当于人们用双目观察一个物体时所形成的视角，以此形成三维空间的立体视觉图像。其特点为：视场直径大、焦深大这样便于观察被检测物体的全部层面；虽然放大率不如常规显微镜，但其工作距离很长；像是直立的，便于实际操作，这是由于在目镜下方的棱镜把象倒转过来的缘故。根据实际的使用要求，目前的体视显微镜可选配丰富的附件，比如若想得到更大的放大倍数可选配放大倍率更高的目镜和辅助物镜，可通过各种数码接口和数码相机、摄像头、电子目镜和图像分析软件组成数码成像系统接入计算机进行分析处理，照明系统也有反射光、透射光照明，光源有卤素灯、环形灯、荧光灯、冷光源等等。根据体视显微镜这些光学原理和特点决定了它在工业生产和科学研究中的广泛应用。比如在生物、医学领域用于切片操作和显微外科手术；在工业中用于微小零件和集成电路的观测、装配、检查等工作。

  • 金相显微镜的结构、原理及应用解析

    金相显微镜主要用于鉴定和分析金属内部结构组织，它是金属学研究金相的重要仪器，是工业部门鉴定产品质量的关键设备，该仪器配用摄像装置，可摄取金相图谱，并对图谱进行测量分析，对图象进行编辑、输出、存储、管理等功能。 金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成的高科技产品，可以在计算机上很方便地观察金相图像，从而对金相图谱进行分析，评级等以及对图片进行输出、打印。众所周知，合金的成分、热处理工艺、冷热加工工艺直接影响金属材料的内部组织、结构的变化，从而使机件的机械性能发生变化。因此用金相显微镜来观察检验分析金属内部的组织结构是工业生产中的一种重要手段。 金相显微镜主要由光学系统、照明系统、机械系统、附件装置(包括摄影或其它如显微硬度等装置)组成。 根据金属样品表面上不同组织组成物的光反射特征，用显微镜在可见光范围内对这些组织组成物进行光学研究并定性和定量描述。它可显示500～0.2m尺度内的金属组织特征。早在1841年，俄国人(п．п．Ансов) 就在放大镜下研究了大马士革钢剑上的花纹。至1863年,英国人(H.C.Sorby)把岩相学的方法，包括试样的制备、抛光和腐刻等技术移植到钢铁研究，发展了金相技术，后来还拍出一批低放大倍数的和其他组织的金相照片。索比和他的同代人德国人(A.Martens)及法国人(F. Osmond)的科学实践，为现代光学金相显微术奠定了基础。至20世纪初，光学金相显微术日臻完善，并普遍推广使用于金属和合金的微观分析，迄今仍然是金属学领域中的一项基本技术。 金相显微镜是用可见光作为照明源的一种显微镜。分立式和卧式,见图1。它们都包括光学放大、照明和机械三个系统。 放大系统是影响显微镜用途和质量的关键。主要由物镜和目镜组成。 显微镜的放大率为： M显=L/f物×250/f目=M显×M目式中M显——表示显微镜放大率;M物、M目和f物、f目分别表示物镜和目镜的放大率和焦距；L为光学镜筒长度；250为明视距离。长度单位皆为mm。 分辨率和象差透镜的分辨率和象差缺陷的校正程度是衡量显微镜质量的重要标志。在金相技术中分辨率指的是物镜对目的物的最小分辨距离。由于光的衍射现象，物镜的最小分辨距离是有限的。德国人阿贝(Abb)对最小分辨距离()提出了以下公式 d=λ/2nsinφ式中为光源波长； n为样品和物镜间介质的折射系数(空气;=1；松节油：=1.5)；φ为物镜的孔径角之半。 从上式可知，分辨率随着和的增加而提高。由于可见光的波长在4000～7000之间。在角接近于90的最有利的情况下，分辨距离也不会比0.2m更高。因此，小于0.2m的显微组织，必须借助于电子显微镜来观察(见),而尺度介于0.2～500m之间的组织形貌、分布、晶粒度的变化，以及滑移带的厚度和间隔等，都可以用光学显微镜观察。这对于分析合金性能、了解冶金过程、进行冶金产品质量控制及零部件失效分析等，都有重要作用。 象差的校正程度，也是影响成象质量的重要因素。在低倍情况下，象差主要通过物镜进行校正，在高倍情况下，则需要目镜和物镜配合校正。透镜的象差主要有七种，其中对单色光的五种是球面象差、彗星象差、象散性、象场弯曲和畸变。对复色光有纵向色差和横向色差两种。早期的显微镜主要着眼于色差和部分球面象差的校正，根据校正的程度而有消色差和复消色差物镜。近期的金相显微镜，对象场弯曲和畸变等象差，也给予了足够的重视。

  • 相差尼康显微镜的成像和结构之间的联系

    (一)阿贝成像原理 为了理解相差尼康显微镜的原理，不得不回顾普通显微镜的成像原理。德国光学家阿贝(E. Abbe)从1874年以后创立了成像原理.在现代波动光学的发展基础上兴起的变换光学中的空间信息滤波和信息处理概念，就是奠基于阿贝成像原理。 据阿贝的看法，尼康显微镜的透镜或透镜组不只是反映物平面和像平面的共扼关系，而且也反映透镜前后的无数个对应平面的共扼关系。当然，显微镜的成像光路中最为重要的共扼面还是物平面和像平面(图10-18,0--0').显微镜成像光路中同样具有重要的共扼面是发光平面((KY1000显微镜)和光源的像平面(L')。 但是如果在显徽镜结构中在聚光镜的前焦面上放置孔径光栏时，那么光源和光源像两平面的共辘关系，代之以聚光镜前焦面的光栏平面和物镜后焦面的L"平面的共扼关系。 阿贝认为发光平面的共扼面即L’平面，是显微镜的初级成像平面，而物平面是次级成像平面。若通俗一点来讲，L‘烛光是L烛光的像，而O‘空间是L'烛光的像。 如果我们在尼康显微镜的初级成像光路上在聚光镜和物镜之间，擂入一张不同光密度的标本O(图10-20上是光栅)时，立即破坏了初级成像光路.这是因为标本细节的光密结构(栅)和光疏结构(间隙)的折射率不同，而产生光的衍射。其结果如图10-20所示，L烛光在它的像平面上出现了数支烛光。与此同时，在像平面上出现标本0的干涉像.这些干涉纹是由次波源。，一1,+1发射的衍射光的重叠所造的。这样由于标本的干涉次级成像过程，已由CM100的共扼面改变成CM300FL的共扼面。也就是说像平面上不是L，的像，而是标本0的像了。 总之，相干成像过程的第一步是形成衍射斑，而第二步是相干干涉.当然未染色生物标本细节的折射率有很小的差异，在像平面上的对比度非常小。为了提高物像的对比度(反差)，荷兰物理学家(F. Zernike(1935)设计了相差显微镜的基本部件如环状光栏和位相板。 从阿贝成像原理已经知道尼康显微镜的聚光镜前焦面上放置孔径光栏时，这个平面就成为物镜后焦面的共扼面。F. Zernike在这个平面上放置了环状光栏，按空间滤波概念，称带通滤波器。 环状光栏给物镜后焦面提供的是照射在环形甲像平面上的相干光束。照射在环形像平面上的相图10-20显徽镜的成像光路干光束，不同于线形窄缝所提供的相干光束.前者不能造成带有方向性衍射斑.在共扼面上的光分布强度也不像窄缝衍射那种零级强度。它所造成的衍射光是均匀的无方向性的. F. Zernike在相差尼康显微镜的物镜后焦面上放置了位相板。恰巧位相板的吸收环变成环状光栏的成像平面。其结果就像F. Zernike指出的，如果人工地改变照射到不吸光物体而形成初级成像光束的光波，以此来改变衍射光和直射光的位相和振幅，使之近似乎吸光物体的初级成像光束时，那么其结果就造成完全像吸光物体的次级成像，也就是加强了物体细节的反衬度。巧妙地使用位相板，就能够使物像平面上的光强度分布与物体细节的位相信息成为线性关系.也就是人工地用物体细节的位相分布调整像平面的光强分布。甚至巧妙地选配不同类型的位相板，使之适合于物体细节的折射率时，可以强使物像平面上的反衬度出现逆转，即由明反差改变为暗反差，或者反之。

  • 求助几篇文献

    求助几篇文献

    求助以下文献[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181710212995_3900_1619176_3.png[/img]【序号】：6【作者】：姚为忠【题名：NMMO工艺纤维素薄膜的研制【期刊】：学位论文序号】：7【作者】：张慧茹 【题名】：廉价的高半纤维素含量的浆粕纺制Lyocell纤维的研究【期刊】：博士论文【序号】：8【作者】：段菊兰 【题名】：凝固浴条件对Lyocell纤维结构与性能影响的研究【期刊】：硕士论文

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