功能紡織材料-復(fù)習(xí)資料

1、功能紡織品是指除有常規(guī)的裝飾、保暖等基本功能外，還具有保健、防保等特殊功能的紡織品，如遠(yuǎn)紅外紡織品、防紫外紡織品、甲殼素織物、防螨織物、磁療產(chǎn)品、維生素織物、抗菌織物等。分類：,功能性紡織品可應(yīng)用功能性纖維、功能性整理和復(fù)合等技術(shù)手段獲得。,舒適功能紡織品,衛(wèi)生、保健功能紡織品,防護(hù)功能紡織品,其他功能紡織品,Functional Fibers,差別化纖維,高性能,高感性纖維,特種纖維,差別化纖維通常是指在原來纖維組成的基礎(chǔ)上進(jìn)行物理

2、或化學(xué)改性處理，使性能上獲得改善的纖維。Physical： 1．改進(jìn)聚合與紡絲條件：如溫度、時間、介質(zhì)、濃度、凝固浴，可改變高聚物聚合度及分布、結(jié)晶度及分布、取向度等。 2．改變截面：如采用特殊的噴絲孔形狀開發(fā)異形纖維。 3．表面物理改性：如采用高能射線（γ射線、β射線）和低溫等離子體對纖維表面進(jìn)行刻蝕、涂抹、電鍍等。 4．復(fù)合：即將兩種或兩種以上的高聚物或性能不同的同種聚合

3、物通過一個噴絲孔紡成一根纖維的技術(shù)。 5．混合：即利用聚合物的可混溶性和溶解性，將兩種聚合物混合后噴紡成絲。Chemical: 通過改變纖維原來的化學(xué)結(jié)構(gòu)來達(dá)到改性目的的方法，改性方法包括共聚、接枝、交聯(lián)。 1．共聚：是采用兩種或兩種以上單體在一定條件下進(jìn)行聚合的方法。例如，丙烯晴與氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯晴的阻燃性能，而對苯二甲酸乙二酯與間苯二甲酸黃酸鈉或?qū)Ρ蕉姿狳S酸鈉共聚則可以改善聚酯纖維的染

4、色性能。 2．接枝：是通過一種化學(xué)的或物理的方法，使纖維的大分子鏈上能接上所需要的基團(tuán)。接枝可以在聚合體內(nèi)進(jìn)行也可以在成形纖維表面進(jìn)行。 3．交聯(lián)：交聯(lián)是指使纖維大分子鏈間用化學(xué)鏈聯(lián)結(jié)起來。當(dāng)聚合物交聯(lián)時，所有的單個聚合物鏈形成一個大的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。將使玻璃化溫度提高，纖維的耐熱性、抗皺性、褶裥保持性、尺寸穩(wěn)定性、彈性和初始模量獲得改善，對纖維拉伸強(qiáng)度和伸長也有一定影響。,復(fù)合纖維是將兩種或兩種以 上的高聚物或性能不

5、同的同種聚合物通過一個噴絲孔紡成一根纖維的技術(shù)。通過復(fù)合，在纖維同一截面上可以獲得并聯(lián)型、皮芯型、海島型等其它復(fù)合方式的復(fù)合纖維。一般把纖度0.3旦（直徑5微米）以下的纖維稱為超細(xì)纖維。 高性能纖維目前還沒有共同的定義，一般是指強(qiáng)度大于17.6cN/dtex，模量在440cN/dtex以上的纖維。高感性纖維: 指具有可用于工業(yè)和技術(shù)中的有關(guān)物理和化學(xué)功能如光、電、磁、聲、熱等特性的各種材料，指纖維受到外部作用時，使這些作用發(fā)

6、生質(zhì)的轉(zhuǎn)變或量的變化，使纖維產(chǎn)生導(dǎo)電、傳遞、儲存、光電及生物相溶性等方面的能力。包括 電功能材料、磁功能材料、光功能材料、超導(dǎo)材料、智能材料、儲氫材料、生物醫(yī)學(xué)材料、組織工程材料、納米藥物載體、功能膜、功能陶瓷、功能纖維。,紡織品功能整理方法：物理技術(shù)：等離子、激光化學(xué)技術(shù)：功能整理劑、化學(xué)鍍等生物技術(shù)：酶處理納米技術(shù)：功能整理：防水、拒水和拒油整理：在織物上施加一種整理劑，改變纖維表面層的組成，纖維表面被整理劑包覆，表面

7、性能不再是纖維原來的性能，變得不能被水或油濕潤，這樣的整理稱拒水拒油整理。阻燃整理：阻止織物燃燒?；蚴辜徔椘啡紵俣确怕x開火焰后不燃燒。 化學(xué)抗靜電方法---抗靜電整理劑提高纖維的吸濕性---親水性抗靜電劑，吸收水分降低表面電阻，受空氣濕度影響。衛(wèi)生整理目的: 使紡織品具有抑制菌類生長和繁殖的功能。阻止細(xì)菌在織物上繁殖產(chǎn)生臭氣。,吸濕排汗紡織品是利用纖維表面微細(xì)溝槽所產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象使汗水經(jīng)芯吸、擴(kuò)散、傳輸?shù)茸饔茫杆龠w移至

8、織物的表面，并發(fā)散達(dá)到導(dǎo)濕快干的目的，人們也將該種纖維稱為“可呼吸纖維”。1.纖維截面形狀的變化　　改變噴絲孔形狀對于提高纖維輸水性是簡單、直觀和行之有效的方法。輸水性提高主要是由于在異形纖維的縱向產(chǎn)生了許多溝槽，纖維通過這些溝槽的毛細(xì)管效應(yīng)起到吸濕排汗的功效。杜邦公司發(fā)明的具有吸濕排汗功能的異型、中空聚酯纖維Dacron就是這些新合纖的一種。而由這種纖維制成的一種高功能面料稱為柯夢絲（Coolmax）。Coolmax功能面料具有

9、良好的吸濕排汗和透氣性，衣物可以很快干爽，穿著舒適，容易打理。2. 織物結(jié)構(gòu)設(shè)計 　　高度達(dá)到20米的杉樹從根部吸收的水分能上升到樹梢，這是由于導(dǎo)管巧妙地利用了毛細(xì)管現(xiàn)象所產(chǎn)生的效果。這樣一種毛細(xì)管直徑由下到上逐漸變細(xì)的形態(tài)，解決了芯吸收高度與傳輸速度的矛盾。運(yùn)用這種原理的100%聚酯多層結(jié)構(gòu)針織品已開發(fā)出來，靠近肌膚一側(cè)用粗纖維形成粗網(wǎng)眼，外側(cè)則配置細(xì)的纖維形成的細(xì)網(wǎng)眼，通過這種形式使汗水迅速向外部放出。 另外，設(shè)計面料時，應(yīng)該考

10、慮不同用途原料的選用。例如，雙層休閑服面料設(shè)計時，通常采用里層吸濕快干纖維外層棉，則從分利用了吸濕快干纖維快速吸汗功能，而外層棉儲水能力強(qiáng)進(jìn)一步加快了其吸濕能力。然而在專業(yè)運(yùn)動服和戶外服裝中，往往里外層都采用吸濕快干纖維，因?yàn)榇罅颗藕箷r，棉的儲水能力會增加運(yùn)動員的負(fù)擔(dān)。 3. 特殊的染整方法為了使纖維表面親水化，通常吸濕排汗面料還需經(jīng)過特殊染整工藝。海天輕紡有限公司在開發(fā)CoolDry纖維產(chǎn)品時，通過與國內(nèi)外染料助劑廠商合作，

11、摸索出一套特殊有效的染整方法，要求： 1）施加助劑后纖維表面與水的接觸角要??； 2）要求在洗滌時該助劑不易脫落； 3）特殊的柔軟整理。若柔軟劑拒水不能達(dá)到吸濕效果，親水性太好又不能達(dá)到快干目的。 即需要控制柔軟劑對水的親和性。,抗菌（Anti-bacterial）紡織品,抗菌紡織品是指對細(xì)菌、真菌及病毒等微生物有殺滅或抑制作用的紡織品，其目的不僅是為了防止紡織品被微生物沾污而損傷，更重要的是為了防止傳染疾病，保證人體的健康和穿著舒適，降

12、低公共環(huán)境的交叉感染率，使紡織品獲得衛(wèi)生保健的新功能。 用途：醫(yī)療用品、嬰兒用品、衛(wèi)生用品、功能性服裝、功能型裝飾材料等。按抗菌劑的結(jié)構(gòu)分為：無機(jī)：TiO2、ZnO、沸石、磷灰石等多孔物質(zhì)以及銀、銅、鋅等金屬及其離子化合物有機(jī)：有機(jī)酸、酯、醇、酚類物質(zhì)生物：從動、植物體內(nèi)提取的以及經(jīng)微生物發(fā)酵生產(chǎn)的抗菌劑，如黃連素、四環(huán)素等大分子結(jié)構(gòu)化合物，以及大蒜之類的植物；,抗菌紡織品加工方法 抗菌紡織品加工方法

13、主要有紡絲法和后整理法。1.紡絲法（1）共混紡絲法共混紡絲法是將抗菌劑和分散劑等助劑與纖維基體樹脂混合，通過熔融紡絲生產(chǎn)抗菌纖維。這種方法主要針對一些沒有反應(yīng)性側(cè)基的纖維，如滌綸、丙綸等；抗菌劑不僅存在于纖維的表面，而且均勻分散于纖維之中，抗菌效果比較持久。利用這種方法制得的抗菌布料主要用于醫(yī)療衛(wèi)生和服裝以及工業(yè)裝飾用布。（2）復(fù)合紡絲法復(fù)合紡絲法是利用含有抗菌成分的纖維與其它纖維或者不含抗菌成分的纖維復(fù)合紡絲，制成并列型、芯

14、鞘型、鑲嵌型、中空多心型結(jié)構(gòu)的抗菌纖維。2.后整理法 后整理法是利用含抗菌劑的溶液或樹脂對織物進(jìn)行浸漬、浸軋或涂覆處理，在通過高溫焙烘或其他方法蒸發(fā)時，織物上就會沉淀一層不溶或微溶的抗菌劑，從而使織物獲得抗菌性能。一般在染整加工最后階段進(jìn)行處理，也可在制成成品以后處理，可制得溶出型和非溶出型2種抗菌紡織品。 溶出型抗菌紡織品是指可以從內(nèi)部擴(kuò)散到纖維表面形成抗菌環(huán)，從而殺死環(huán)內(nèi)細(xì)菌的紡織品。這類紡織品耐水洗不好，適用于一

15、次性紡織品或洗滌次數(shù)少的紡織品，如醫(yī)院包扎用繃帶、一次性手術(shù)服、一次性臺布和毛巾等。 非溶出型抗菌紡織品一般通過化學(xué)反應(yīng)在纖維表面接上具有抗菌性能的基團(tuán)而獲得，這些抗菌劑可以與纖維形成共價鍵或離子鍵，作用時抗菌劑不能擴(kuò)散，但與該纖維接觸的細(xì)菌均可被殺滅，而且抗菌效果較為持久，可用于床上用品、內(nèi)衣、毛巾等紡織品。,Physical Protection,Chemical Protection,Biological Protectio

16、n,定義：能夠提供一種或多種防護(hù)性能的紡織材料,防護(hù)用紡織材料，常因防護(hù)目的、防護(hù)原理不同而有差異，從天然纖維、合成纖維到新型纖維，如：抗沖擊的對位芳香族聚酰胺及高強(qiáng)度高模量聚乙烯纖維制品，拒油的含氟化合物，抗輻射的聚酰亞胺纖維等。,抗電磁輻射紡織品任何帶電體周圍都存在著電場，周期變化的電場會產(chǎn)生周期變化的磁場，即存在電磁波，產(chǎn)生電磁輻射。過量的電磁輻射不僅對軍事、國防或其他工業(yè)領(lǐng)域造成各種干擾，而且會侵害到生物和人類的身體健康。為

17、了防范電磁輻射的危害，開發(fā)和使用具有抗電磁輻射功能的紡織產(chǎn)品則是最簡便有效的手段之一。抗電磁輻射紡織品的實(shí)現(xiàn)途徑 　　抗電磁輻射紡織產(chǎn)品的開發(fā)模擬了常規(guī)電磁屏蔽材料的工作原理，即以金屬隔離的原理來控制電磁干擾由一個區(qū)域向另一區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播，而這種隔離是通過電磁屏蔽材料對入射電磁輻射的反射或吸收來實(shí)現(xiàn)的。主要有三種途徑：（1）采用金屬或?qū)щ娎w維與其他纖維混紡或交織的辦法，達(dá)到抗電磁輻射的目的。目前大部分抗電磁輻射紡織產(chǎn)品是以這種

18、方式制備的，其作用機(jī)理是以反射為主，具有一定的抗電磁輻射效果。（2）采用含導(dǎo)電材料（某些金屬及其鹽類和碳黑等）的涂層劑對織物進(jìn)行涂層加工制得。此類抗電磁輻射紡織材料具有一定的功效，且加工簡便，但織物的服用性能較差。（3）通過對織物進(jìn)行鍍層加工，如利用金屬濺射、真空金屬鍍膜、電鍍或化學(xué)鍍的技術(shù)，使織物表面形成一層導(dǎo)電膜，從而具有很好的抗電磁輻射功能，但耐久性差。,抗紫外紡織品紫外線簡介太陽光譜中紫外線約占6%,國際照明委員會(CIE

19、)將紫外 線光波(200-400 nm)按波長分為近紫外線、遠(yuǎn)紫外線、超短紫 外線。近紫外線簡稱A段(UVA: 320-400 nm),能量較小,能夠 穿透玻璃、某些衣物、人的表皮,占紫外線總量的95%-98%。 適量的照射可以促進(jìn)維生素D的吸收,但照射過度會損傷真皮 及皮下組織,促皮膚變黑,造成皮膚老化。A段參與光敏感反應(yīng) 及免疫抑制,也參與皮膚瘤的形成。遠(yuǎn)紫外線簡稱B段(UVB: 280-320 nm ),占紫外線總量的2%

20、-5%,能量大。它是引起曬傷、基因突變及腫瘤的罪魁禍?zhǔn)?。超短紫外線簡稱C段 (UVC:200-280 nm),能量最大,但幾乎被臭氧層完全吸收,對 人類不會造成傷害。所以對紫外線的防護(hù)主要是遮蔽來自A 段和B段紫外線的過多輻射。,抗紫外纖維所謂抗紫外纖維，即是指對紫外線有較強(qiáng)的吸收和反射性能的纖維，其制備和加工原理通常是對纖維添加能屏蔽紫外線的物質(zhì)，進(jìn)行混合和處理，以提高纖維及其織物對紫外線的吸收和反射能力。這里的能屏蔽紫

21、外線的物質(zhì)指的是兩類： ⑴紫外線屏蔽劑：起反射紫外線作用的物質(zhì)。 通常選用一些金屬氧化物的粉體，如：：Al2O3、MgO、ZnO、TiO2、SO2、CaCO3、炭黑、金屬、高嶺土等，將這些材料制成納米級的超細(xì)粉體。 ⑵紫外線吸收劑：對紫外線有強(qiáng)烈選擇吸收，并能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換而減少它的透過量的物質(zhì)。 常用的有水楊酸酯類化合物，金屬離子螯合物，二苯甲酮類以及苯并三唑類等

22、。,抗紫外纖維生產(chǎn)方法共混紡絲法這是生產(chǎn)抗紫外纖維的主要加工方法。優(yōu)點(diǎn)：能夠?qū)⒆贤饩€屏蔽劑或紫外線吸收劑均勻分布在相應(yīng)的纖維上，纖維抗紫外線功能穩(wěn)定、持久。 共混紡絲方法分兩類：⑴直接共混紡絲：對化纖品種，紫外線屏蔽劑的加入可采用兩種途徑，既可以在聚合中加入，也可以在紡絲熔體中加入。⑵母粒與切片共混紡絲：將紫外線屏蔽劑或吸收劑、分散劑、熱穩(wěn)定劑等助劑與載體混合，經(jīng)熔融擠出、切粒、干燥等工序制成抗紫外母粒，將母粒按一定的

23、添加量加到切片中，通過混合、紡絲、拉伸等工序制得抗紫外纖維。該法生產(chǎn)抗紫外纖維的優(yōu)點(diǎn)是靈活性大，添加量高(可達(dá)10％ 以上)。,織物的抗紫外線加工--后整理加工技術(shù)常用的工藝方法有:高溫高壓吸盡法,一些不溶 或難溶于水的紫外線吸收劑,可以采用類似于滌綸的高溫高壓 染色的方法;常壓吸盡法,一些水溶性的整理劑在處理羊毛、蠶 絲、棉以及錦綸紡織品時只需常壓下在水溶液中處理,類似水溶 性染料染色;浸軋法,這種方法的缺點(diǎn)是,整理后會影響織物

24、的 風(fēng)格、手感、吸水性和透氣性;涂層法,這種方法的缺點(diǎn)是,會影 響耐洗牢度及手感,一般應(yīng)用于裝飾用、產(chǎn)業(yè)用紡織品;印花法, 適合于對紫外線屏蔽劑要求不高的織物。微膠囊技術(shù)微膠囊技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,它是一種特殊的包裝形式,膠囊內(nèi)的物質(zhì)可以是固體微粒、液體或氣泡。將紫外線吸 收劑注入膠囊內(nèi),膠囊被吸附于服裝上,在服用過程中由于受到摩擦,膠囊外層破裂,達(dá)到防紫外整理劑緩釋的效果,可抵御長時間的紫外輻射。溶膠凝膠技術(shù)溶膠凝膠技術(shù)是

25、指金屬烷氧基化合物作為前驅(qū)物在溫和條件下水解縮合成溶膠,經(jīng)溶劑揮發(fā)或加熱處理使溶膠轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的氧化物凝膠的過程。用二氧化硅或其它金屬氧化物納米溶膠處理織物,可在織物表面形成一層多孔結(jié)構(gòu)的氧化物干凝膠膜,而原來的納米溶膠粒子形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。納米溶膠易于進(jìn)行化學(xué)或物理的改性,可大幅度地改善織物的服用性能, 使之多功能化,同時抗紫外性能優(yōu)良。,抗紫外紡織品的應(yīng)用 抗紫外輻射紡織品主要應(yīng)用于夏

26、季服裝。還用于諸如具備抗紫外線功能的遮陽帽、長筒襪等 。 在戶外進(jìn)行作業(yè)所需要的工裝如野外作業(yè)服、漁業(yè)作用服、農(nóng)業(yè)作業(yè)服等同樣需要具有抗紫外線的功能。 其它諸如窗簾布、廣告布、篷布等都對抗紫外線有著較高的要求。,國外的生化防護(hù)服大體分為兩類：一是隔絕式防護(hù)服，通常是用橡膠和塑料在外，里面為紡織物，不透氣、不透濕。在核生化相關(guān)事件中，這類服裝用于洗消專業(yè)分隊(duì)和武器銷毀人員(化學(xué)兵)等特種專業(yè)人員。另

27、一類是透氣式防護(hù)服，是相對隔絕式防護(hù)服而言的，外層面料能阻擋毒劑的小液滴和蒸氣，使其不能透過防護(hù)服，但空氣和水蒸氣能透過，提高了穿著舒適性。該類防護(hù)服又分為三類： 該類防護(hù)服又分為三類：物理吸收型其利用溶劑吸收毒劑。當(dāng)防護(hù)服吸收毒劑而失去防毒能力后，通過通風(fēng)或熱空氣消毒后可以恢復(fù)從而繼續(xù)使用。缺點(diǎn)是存在解吸現(xiàn)象，防毒時間短?；瘜W(xué)吸收型是用化學(xué)藥劑浸泡過(主要為氯胺)，能對芥子氣、蒸氣及小液滴進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)面窄，且氯胺在空氣中易失去化學(xué)

28、活性，刺激皮膚，腐蝕衣料。物理吸附型是由多層結(jié)構(gòu)組成。美軍的化學(xué)防護(hù)服外層為尼龍、棉或混紡織物，具有防護(hù)有害氣體、液體和阻燃功能，炭顆粒具有嚴(yán)格均一的尺寸和化學(xué)防護(hù)功能。外層也有采用活性炭纖維，該纖維具有更高的吸附容量和更快的吸附或解吸速度，成型性好，方便制作服裝，而且經(jīng)過浸漬處理，還可以負(fù)載催化劑、化學(xué)處理劑和殺菌劑等。,中空纖維膜是分離膜領(lǐng)域中的一個重要分支，其中空纖維壁具有選擇透過性，可以使氣體、液體混合物中某些組分從內(nèi)腔向外或從

29、外向內(nèi)腔透過中空纖維壁，而同時對另一些組分具有截留作用。隨著膜技術(shù)的發(fā)展，中空纖維膜不僅作為分離膜發(fā)揮對氣體、液體混合物的分離作用，而且在催化反應(yīng)、生物反應(yīng)領(lǐng)域中作為催化反應(yīng)器、酶膜生物反應(yīng)器、膜發(fā)酵器、膜組織培養(yǎng)器、膜蒸發(fā)器等，使傳統(tǒng)工藝發(fā)生重大的變革。中空纖維膜在膜傳感器、控制釋放、膜電極等方面已處于實(shí)驗(yàn)或研究階段。,Biocompatibility 生物相容性是指植入生物體內(nèi)的材料與肌體之間的適應(yīng)性。對生物體來說，植入的

30、材料不管其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)如何，都是外來異物。出于本能的自我保護(hù)，一般都會出現(xiàn)排斥現(xiàn)象。這種排斥反應(yīng)的嚴(yán)重程度，決定了材料的生物相容性。因此提高應(yīng)用高分子材料與肌體的生物相容性，是材料和醫(yī)學(xué)科學(xué)家們必須面對的課題。 生物相容性又可分為組織相容性和血液相容性兩種。組織相容性是指材料與人體組織，如骨骼、牙齒、內(nèi)部器官、肌肉、肌腱、皮膚等的相互適應(yīng)性，而血液相容性則是指材料與血液接觸是不是會引起凝血、溶血等不良反應(yīng)。,醫(yī)用紡織品的性能和

31、要求,納米技術(shù): 在納米尺度上對物質(zhì)和材料進(jìn)行研究和處理的技術(shù)被稱為納米技術(shù)。零維材料——原子團(tuán)簇一維材料——纖維結(jié)構(gòu)二維材料——層狀結(jié)構(gòu)三維材料——某一維尺度限制在納米級的晶粒靜電紡絲基本原理 　　靜電紡絲法即聚合物噴射靜電拉伸紡絲法，與傳統(tǒng)方法截然不同。首先將聚合物溶液或熔體帶上幾千至上萬伏高壓靜電，帶電的聚合物液滴在電場力的作用下在毛細(xì)管的Taylor錐頂點(diǎn)被加速。當(dāng)電場力足夠大時，聚合物液滴克服表面張力

32、形成噴射細(xì)流。細(xì)流在噴射過程中溶劑蒸發(fā)或固化，最終落在接收裝置上，形成類似非織造布狀的纖維氈。在靜電紡絲過程中，液滴通常具有一定的靜電壓并處于一個電場當(dāng)中，因此，當(dāng)射流從毛細(xì)管末端向接收裝置運(yùn)動時，都會出現(xiàn)加速現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了射流在電場中的拉伸。,納米復(fù)合纖維是指分散相尺寸有一維小于100nm，聚合物為連續(xù)相的復(fù)合纖維，分散相的組成可以是無機(jī)化合物，也可以是有機(jī)化合物，無機(jī)化合物通常是指陶瓷、金屬等。納米復(fù)合纖維的常用制備方法1.納

33、米粒子分散在聚合物中，聚合物可以是溶液或熔體，也可以將納米粒子直接同聚合物粉體用共混方法獲得，共混前采取分散劑、偶聯(lián)劑、表面功能改性劑或采用超聲波輔助分散等.2.納米粒子也可以分散在單體中，然后進(jìn)行本體聚合、乳液聚合、氧化聚合和縮聚。3.層間插入法:此法就是將聚合物插入層狀結(jié)構(gòu)的無機(jī)化合物如硅酸鹽類粘土、磷酸鹽類、石墨、金屬氧化物、二硫化物等。其片層間距一般為納米級，可容納單體和聚合物分子。它不僅讓單條聚合物鏈嵌入夾層，形成“嵌入

34、型納米復(fù)合材料”，而且可使層片狀填料的片層剝離從而以單片形式均勻分散于聚合物中，形成“剝離型納米復(fù)合纖維。4.溶膠－凝膠法就是用含高化學(xué)活性組分的化合物作前驅(qū)體，在液相下將這些原料均勻混合，并進(jìn)行水解、縮合化學(xué)反應(yīng)，在溶液中形成穩(wěn)定的透明溶膠體系，溶膠經(jīng)陳化膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠，凝膠網(wǎng)絡(luò)間充滿了失去流動性的溶劑，形成凝膠。凝膠經(jīng)過干燥、燒結(jié)固化制備出分子乃至納米亞結(jié)構(gòu)的材料。,普通掃描電鏡的樣品室和鏡筒內(nèi)均為高真

35、空（約為10-6個大氣壓），只能檢驗(yàn)導(dǎo)電導(dǎo)熱或經(jīng)導(dǎo)電處理的干燥固體樣品。低真空掃描電鏡可直接檢驗(yàn)非導(dǎo)電導(dǎo)熱樣品，無需進(jìn)行處理，但是低真空狀態(tài)下只能獲得背散射電子像。 環(huán)境掃描電鏡除具有以上兩種電鏡的所有功能外，還具有以下幾個主要特點(diǎn)： 1.樣品室內(nèi)的氣壓可大于水在常溫下的飽和蒸汽壓 2.環(huán)境狀態(tài)下可對二次電子成像 3.觀察樣品的溶解、凝固、結(jié)晶等相變動態(tài)過程（在-20℃～+20℃范圍）二、環(huán)境掃描電鏡應(yīng)用 環(huán)境掃描電鏡可以對各種固體和液

36、體樣品進(jìn)行形態(tài)觀察和元素（C-U）定性定量分析，對部分溶液進(jìn)行相變過程觀察。對于生物樣品、含水樣品、含油樣品，既不需要脫水，也不必進(jìn)行導(dǎo)電處理，可在自然的狀態(tài)下直接觀察二次電子圖像并分析元素成分。 原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope ，AFM），一種可用來研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對

37、微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面結(jié)構(gòu)信息。,EDS (Energy Dispersive Spectrometer）能譜分析，能譜儀是與掃描電子顯微鏡或透射電鏡相連的設(shè)備。掃描電鏡或透射電鏡內(nèi)通過入射電子束使樣品原子芯電離從而產(chǎn)生特征X射線進(jìn)行測量來確定物質(zhì)化

38、學(xué)成分。分析范圍：4-100號元素定性定量分析。 特點(diǎn)：1，能快速、同時對各種試樣的微區(qū)內(nèi)Be-U的所有元素，元素定性、定量分析，幾分鐘即可完成。2，對試樣與探測器的幾何位置要求低：對W.D的要求不是很嚴(yán)格；可以在低倍率下獲得X射線掃描、面分布結(jié)果。3，能譜所需探針電流?。簩﹄娮邮丈浜笠讚p傷的試樣，例如生物試樣、快離子導(dǎo)體試樣、玻璃等損傷小。4，檢測限一般為0.1%－0.5%，中等原子序數(shù)的無重疊峰主元素的定量相誤差約為2%。X

39、光電子能譜分析的基本原理 　　一定能量的X光照射到樣品表面，和待測物質(zhì)發(fā)生作用，可以使待測物質(zhì)原子中的電子脫離原子成為自由電子。 該過程可用下式表示: 　hn=Ek+Eb+Er 　　式中: hn：X光子的能量； Ek：光電子的能量； Eb：電子的結(jié)合能； Er：原子的反沖能量。儀器材料的功函數(shù)Φ是一個定值，約為4eV，入射X光子能量已知，這樣，如果測出電子的動能Ek，便可得到固體樣品電子的結(jié)合能。各種原子，分子的軌道電子

40、結(jié)合能是一定的。因此，通過對樣品產(chǎn)生的光子能量的測定，就可以了解樣品中元素的組成。元素所處的化學(xué)環(huán)境不同，其結(jié)合能會有微小的差別，這種由化學(xué)環(huán)境不同引起的結(jié)合能的微小差別叫化學(xué)位移，由化學(xué)位移的大小可以確定元素所處的狀態(tài)。例如某元素失去電子成為離子后，其結(jié)合能會增加，如果得到電子成為負(fù)離子，則結(jié)合能會降低。因此，利用化學(xué)位移值可以分析元素的化合價和存在形式。,XRD-工作原理    X射線是原子

41、內(nèi)層電子在高速運(yùn)動電子的轟擊下躍遷而產(chǎn)生的光輻射，主要有連續(xù)X射線和特征X射線兩種。晶體可被用作X光的光柵，這些很大數(shù)目的原子或離子/分子所產(chǎn)生的相干散射將會發(fā)生光的干涉作用，從而影響散射的X射線的強(qiáng)度增強(qiáng)或減弱。由于大量原子散射波的疊加，互相干涉而產(chǎn)生最大強(qiáng)度的光束稱為X射線的衍射線。滿足衍射條件，可應(yīng)用布拉格公式：2dsinθ=λ應(yīng)用已知波長的X射線來測量θ角，從而計算出晶面間距d，這是用于X射線結(jié)構(gòu)分析；另一個是應(yīng)用已知d的晶

42、體來測量θ角，從而計算出特征X射線的波長，進(jìn)而可在已有資料查出試樣中所含的元素。XRD即X-ray diffraction ，X射線衍射，通過對材料進(jìn)行X射線衍射，分析其衍射圖譜，分析材料的成分等。 XRD-應(yīng)用范圍    XRD可以做定性，定量分析。即可以分析合金里面的相成分和含量,可以測定晶格參數(shù),可以測定結(jié)構(gòu)方向、含量，可以測定材料的內(nèi)應(yīng)力，材料晶體的大小等等。

43、一般主要是用來分析合金里面的相成分和含量。,在固、液、氣三相交界處,自固-液界面經(jīng)過液體內(nèi)部到氣- 液界面之間的夾角稱為接觸角，通常以θ 表示。 接觸角的測定方法大體分為三類:①角度測量法,觀測液滴或氣泡在固體表面上的外形，并在固、液、氣三相交點(diǎn)處作切線，用量角器直接量角度；②長度測量法，通過對在固體表面上液滴的高度、寬度等的測量，計算出接觸角,如液滴最大高度法、吊片法等；③重量法,利用吊片法測定液體表面張力的原理，可以測定液體對固體