典型紡織纖維材料的紅外和太赫茲光譜研究.pdf

1、紅外光譜是由分子中振動能級的躍遷而產生的,分子中基團的振動和轉動頻率都是在紅外階段,是一種常用的檢測手段。太赫茲輻射是上世紀末興起的一種輻射源,其光譜特征對物質分子間弱的作用力、大分子骨架振動、晶格振動等具有較強的敏感性,所以目前被廣泛地用于物質的探測及化合物內部結構分析。論文應用紅外光譜和太赫茲光譜對幾組同類天然纖維和化學纖維進行了光譜分析,實現(xiàn)了部分同類纖維的鑒別:對幾種不同纖維織物和相同纖維不同緊度織物進行了太赫茲光譜測試,探討了

2、織物種類及結構與其在太赫茲波段共振特性之間的關系,為太赫茲光譜在安檢中的進一步應用提供了理論依據;基于量子化學理論對幾種化學纖維的單體進行了理論模擬,探明了滌綸、錦綸、腈綸在遠紅外、太赫茲波段的共振機理。研究結果表明,太赫茲光譜在同類纖維鑒別領域具有一定的應用前景,而織物與纖維在太赫茲波段共振機理的研究,為太赫茲光譜在安檢中的應用提供了一定的依據,進而推動太赫茲技術在紡織領域的應用。論文的主要研究工作如下:
　　 1、采用紅外光

3、譜對不同加工藝的三類滌綸纖維(POY,FDY,DTY)進行了定量測試并加以分析,結果表明,三種纖維在紅外波段的吸收峰位置相同,但由于三者的結晶度和取向度存在差異,導致吸收峰面積具有明顯差別,因此可以基于吸收強度的不同實現(xiàn)對三者的鑒別;
　　 2、應用紅外光譜和太赫茲光譜對三組同類纖維(大麻和苧麻,白棉和棕棉,羊絨和紫絨)進行了測試、分析,結果表明,由于同類纖維具有相同的官能團和振動基團,紅外光譜不能從圖譜中直觀地反應它們的差異,

4、而太赫茲光譜對分子間弱的作用力、大分子骨架振動等具有較強的敏感性,可以有效的對同類纖維實現(xiàn)鑒別;
　　 3、對幾種纖維織物及三種不同緊度的蠶絲織物進行太赫茲光譜測試、分析,探討了織物種類及結構與其在太赫茲波段共振特性之間的關系。結果表明:不同纖維織物其太赫茲光譜的吸收特性不同,但各種織物在太赫茲波段的吸收系數(shù)均隨頻率增加而增加。對于相同材料不同緊度的織物,其在太赫茲波段的吸收系數(shù)也有差異,其中在低頻階段太赫茲光譜的吸收系數(shù)與織物