紡織物理第五章纖維的光學(xué)性質(zhì)-資料下載頁(yè)
2025-08-23 13:13本頁(yè)面
【正文】 棉（絲光）淡紅色淡黃色 絲(脫膠)淡蘭色淡黃色 羊毛淡黃色無(wú)色12黃麻淡蘭色黃色15亞麻(生) 紫褐色無(wú)色粘膠白色紫陰影黃色10粘膠(強(qiáng)光澤)淡黃色紫陰影無(wú)色19錦綸淡蘭色淡黃色 5—33三、 光作用下的降解（聚合物的光降解、光氧化和光穩(wěn)定） 光照作用下的降解過(guò)程一般為：①光降解②光氧化。其與熱降解、熱氧化的作用機(jī)理有很大的不同之處，但測(cè)試方法大致類(lèi)同。到目前為止，對(duì)機(jī)理的看法都是片面的和不完整的，其作用機(jī)理比人們想象的要復(fù)雜的多。（一） 均聚物１、 聚乙烯 在真空中，紫外光照射（λ=2537Α，無(wú)氧化）主要發(fā)生鍵斷裂和鏈的交聯(lián)。分子式（ ）5—34分子式5—35第４節(jié) 紅外光譜與紅外二色性紅外光譜法是測(cè)量纖維分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的一種有效方法，由于紅外光譜的測(cè)量原理和方法的引伸，紅外光譜不僅能反映纖維的分子構(gòu)成及各組（ ）量的多少以及纖維材料的鑒別方法，而且可以用來(lái)研究纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)（超分子結(jié)構(gòu)）和纖維混合比的測(cè)量。一、 紅外吸收光譜的基本原理 紅外光與X光、紫外光、可見(jiàn)光、微波、無(wú)線電波一樣，從本質(zhì)上都是一種電磁波，而只是波長(zhǎng)的不同。紅外光波位于紫外光與微波之間，分為近、中、遠(yuǎn)紅外紫外光 近 中 遠(yuǎn) 微波（ ） ~20u 20~25u 25~300u 5000~400u 紅外光測(cè)量一般采用的是中紅外區(qū)，此區(qū)對(duì)于分子中原子極性基團(tuán)和原子核的振動(dòng)極為敏感，其頻率與這些振動(dòng)頻率正好在不同的范圍之內(nèi)，因此極易引起這些振動(dòng)形式產(chǎn)生共振而吸收能量。反對(duì)稱對(duì)稱①伸縮振動(dòng) 這些振動(dòng)方式有： 扭曲振動(dòng)（ ）外搖擺剪切搖擺平面搖擺變形振動(dòng)5—36這些振動(dòng)將改變分子或原子的偶極矩，而引起能量的改變，而吸收紅外光波能量。不同的振動(dòng)頻率段，即不同的波（ ）處就會(huì)產(chǎn)生吸收現(xiàn)象，由Lanbest Beer （ ）式中：IO為入射光強(qiáng)強(qiáng)度； I為出射光強(qiáng)強(qiáng)度； a為（ ?。┫禂?shù)； b為厚度； c為濃度。 利用這一原理將一定強(qiáng)度的紅外光照射在纖維上，而通過(guò)一整套聚光、反光和分光裝置，將接收所得的紅外透射光信號(hào)按不同的波長(zhǎng)（或稱波數(shù)）記錄下來(lái)，得到紅外吸收分光與譜圖，然后根據(jù)譜圖中的特征吸收峰來(lái)分析纖維中各種成分的含量。其主要根據(jù)是每一特征峰反映一種基團(tuán)的某種振動(dòng)形式，且每一特征峰的大小反映了這種振動(dòng)能量的大小。圖：（ ?。怠常范?、 紅外二色性是采用不同振動(dòng)方向的平面偏振光照射纖維，獲得紅外圖譜，最常用的是采用垂直纖維軸和平行纖維軸的兩個(gè)振動(dòng)平面入射纖維，分別得到：顯然二色性常數(shù)與吸收系數(shù)和濃度有關(guān)，對(duì)纖維材料來(lái)說(shuō)這是與其基團(tuán)的排列密度（數(shù)量）、排列方向以及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān)，也就是說(shuō)二色性常數(shù)在很大程度上取決于纖維分子中極性基團(tuán)的排列，故其可以用來(lái)表征纖維的取向度，其與取向因素的關(guān)系為（２）式，其中這種方法利用偏振紅外光法所得的平行和垂直二種偏振光紅外圖譜，就可以很容易的測(cè)量計(jì)算出來(lái)。５—３８三、 紅外全反射法紅外全反射法是分析纖維表層結(jié)構(gòu)的重要方法，其主要利用紅外光在纖維表面的多次入射、反射對(duì)紅外光的吸收、衰減作用，測(cè)得纖維表層結(jié)構(gòu)中的組成排列與一些其他性質(zhì)。根據(jù)常識(shí)，當(dāng)光照射在物質(zhì)表面時(shí)，必然要與物質(zhì)表層的分子原子發(fā)生作用，其中一部分光子表層原子阻止而改變方向，產(chǎn)生反射；而另一部分可能較少的受表層分子、原子的作用而穿過(guò)表層，而產(chǎn)生透射、折射或以后的吸收。顯然從表層反射回來(lái)的光子的數(shù)量能量直接與物質(zhì)表層結(jié)構(gòu)的密度、組成和排列有關(guān)。結(jié)構(gòu)致密、排列緊湊、原子個(gè)數(shù)高的表層結(jié)構(gòu)必然反射較多的光子，而對(duì)光子能量吸收大的，（ ?。┑牟牧戏瓷渚蜕?。（當(dāng)然在一定的入射角情況下）這樣可以利用下面的機(jī)構(gòu)就很容易的可測(cè)得纖維表層的特征情況。圖：（ ?。?—39這種方式的紅外光可通過(guò)入射角的改變而確定紅外光的試樣表面的入射角和反射角次數(shù)，而入射角的大小直接決定入射反射的深入試樣表面的深度，這樣就可測(cè)得纖維表面大致50—200A深度的結(jié)構(gòu)信息。第五章參考書(shū)目：１、〈〈化學(xué)纖維檢驗(yàn)技術(shù)〉〉上冊(cè)；２、〈〈棉花纖維檢驗(yàn)學(xué)〉〉；３、〈〈光學(xué)〉〉或〈〈光學(xué)原理〉〉；４、〈〈離子物理學(xué)〉〉；５、〈〈（ ）高聚物的性質(zhì)—結(jié)構(gòu)的識(shí)別解釋和應(yīng)用〉〉ＲＪ．塞謬爾斯著，徐振焱譯；６、〈〈高分子材料科學(xué)〉〉［日］小野（ ?。┲?，（ ）譯；７、〈〈物理學(xué)〉〉或〈〈普通物理學(xué)〉〉光學(xué)部分；８、〈〈聚合物的光降解、光氧化和光穩(wěn)定〉〉 科學(xué)出版社；９、〈〈聚合物科學(xué)與材料〉〉 ［美］、.（ ）編，科學(xué)出版社。第五章習(xí)題１、 纖維的折射率、雙折射率與哪些因素有關(guān)？成何關(guān)系？２、 何謂形狀雙折射率？在纖維中是否存在？為什么？３、 試從理論上討論圖５—３～圖５—６關(guān)系曲線，為何如此？４、 對(duì)比圖５—９和圖５—１０，牽伸比與雙折射關(guān)系曲線，從各種纖維自身結(jié)構(gòu)討論其內(nèi)在原因。５、 對(duì)于光程差λ的纖維，如何測(cè)量其雙折射，從理論與實(shí)際方法上加以說(shuō)明（薩那蒙法）。６、 試比較倍克線法與薩那蒙法對(duì)測(cè)量雙折射方面的差異及特點(diǎn)。７、 何為二色性，何為紅外二色性，如何用紅外光譜法測(cè)纖維的取向度？８、 紅外全反射（ＡＴＲ）技術(shù)在纖維材料科學(xué)中對(duì)于哪類(lèi)問(wèn)題的分析最為有利？
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