扫描电镜在纺织纤维中的应用
发布时间 :2022-07-04 17:43:57  浏览量:1358

近日,工业和信息化部、国家发展和改革委员会发布《工业和信息化部、国家发展和改革委员会关于产业用纺织品行业高质量发展的指导意见》。目标到2025年,规模以上企业工业增加值年均增长6%左右,3-5家企业进入全球产业用纺织品第一梯队。意见要求,强化科技创新对产业发展的引领作用,加大新技术应用力度,推动业态变革、价值创造和结构升级。


扫描电子显微镜作为一种先进的电子光学仪器,在提升纺织行业技术创新能力和产品质量上将大有作为。


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钨灯丝扫描电镜SEM3200


纤维(Fiber)是由连续或不连续的细丝组成的物质,可分为天然纤维和化学纤维。这两大类纤维被广泛应用于纺织[1]、军工[2]、环保[3]、生物医疗[4]等多个领域。由于纤维材料的表面物理形态和化学结构是决定材料性能的主要因素,通常需要利用相关的显微设备去观察纤维表面的微观形貌等信息,从而去判断纤维材料的基本性能。扫描电子显微镜作为一种常规的微观表征设备,其具有放大倍数大、分辨率高、景深大、图像清晰、立体感强等优点,当扫描电镜搭载能谱仪后还可以用于表征纤维成分信息,这在纤维的研发和生产中发挥着不可替代的作用。


随着人们生活品质不断提高,人们在选购衣物时不仅关注防寒保暖等基本能力,更追求多样的功能性。例如,常见的运动服装都需要具备较好的防水透湿性能,即在透气排汗的同时防止液态水接触人体。


目前防水透湿织物的主要研究方向是将功能薄膜与普通面料复合,以达到防水透湿的效果。据研究表明[1],防水透湿织物常利用静电纺丝技术将纳米纤维膜与传统织物复合,形成层压织物以达到防水透湿的目的。而不同条件下静电纺的纳米纤维膜具有不同的孔隙结构和比表面积,因此常用扫描电子显微镜来检测多种条件下制备的纳米纤维膜,从而选择最佳的制造工艺以使其具有较高的孔隙率和较大的比表面积。


研究人员利用国仪量子钨灯丝扫描电子显微镜SEM3200对涤纶、丙纶和静电纺的纳米纤维等纺织纤维进行了观察研究,借助国仪量子扫描电镜高分辨率、大视场、大景深的特点,和光学导航、完善的自动功能,我们可以快速清晰地观察出这些纤维的微观形貌。


从丙纶和涤纶的电镜图可以直观地看出,丙纶的纤维表面相比于涤纶较为光滑,且纤维的尺寸也较为均一。


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从静电纺丝线可以看到纺丝对碳纤维的包裹情况,没有出现明显的缺陷,这间接验证了纺丝工艺的可靠性。


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扫描电镜作为一种常用的显微分析工具,可以对各类纤维材料进行多种形式的观察,进行纤维的材料鉴别、质量监控、失效分析、表面改性等研究。随着纺织行业高质量发展的不断推进,扫描电子显微镜这一高端科学仪器还有望协助厂家开发新型纤维材料,持续为我们高品质的生活保驾护航。



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场发射扫描电镜SEM5000


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参考文献:

[1]诸葛依娜,齐若涵,李小力,夏鑫.黏合剂对纳米纤维膜复合织物服用性能的影响[J].毛纺科技,2021,49(03):11-15.

[2]李建利,赵帆,张元,张新元.碳纤维及其复合材料在军工领域的应用[J].合成纤维,2014,43(03):33-35+40.

[3]徐又一.聚烯烃中空纤维膜及分离新技术在环保工程中的开发、应用[J].中国环保产业,1996(Z1):38-40.

[4]朱尽顺,何方.生物纤维在医疗领域的应用[J].中国纤检,2011(15):78-79.