спектроскопия волокон

Наиболее детально развитие разрушения изучено прямыми структурными методами в твердых полимерах и главным образом в волокнах (инфракрасная спектроскопия, электронный парамагнитный резонанс, масс-спектрометрия, ядерный магнитный резонанс, рентгеновская дифракция на малые и большие углы, дифракция видимого света, электронная микроскопия, оптическая и электронно-микроскопическая фрактография и др.) [61 11.27]. [c.324]

Спектроскопия внутреннего отражения используется для качественной идентификации разнообразных полимерных образцов, например пленок, клеев, бумаги и бумажных покрытий, порошков, красок, волокон и пеноматериалов изучения мономолекулярных слоев изучения молекулярной ориентации (спектроскопия поляризованного внутреннего отражения) в полимерных пленках и вытянутых волокнах для определения оптических констант изучения загрязнения поверхностей при машинной переработке, руками человека или в контейнерах для исследования процессов окисления и/или разложения полимерных поверхностей изучения диффузии в полимерные материалы и выпотевания различных компонентов на поверхности количественного анализа полимерных материалов. [c.256]

Рамановская спектроскопия гораздо более приспособлена к использованию оптоволоконной технологии, чем инфракрасная спектроскопия. Разработаны оптоволоконные зонды для измерения рассеяния света и люминесценции. При использовании лазера в качестве источника света эти устройства можно применять и для реализации метода рамановской спектроскопии. Эти датчики состоят из оптоволоконного пучка и оптического окна в конце волокон. В пучке оптические волокна распределены таким образом, что в центре находится одно-единственное волокно, по которому идет свет от источника, и несколько других сходных волокон по краям пучка собирают рассеянный пробой свет (рис. 16.4-4). Этот тип распределения волокон обеспечивает максимальную эффективность сбора рассеянного излучения. Линзы обычно фокусируют свет от [c.660]

Целлюлозные волокна характеризуют по степени кристалличности и степени ориентации. Степень кристалличности (СК) - относительное содержание кристаллической, части в целлюлозе. Степень кристалличности определяют рентгенографическим методом, методом ИК-спектроскопии, в том числе в сочетании с реакцией изотопного обмена при действии на целлюлозу О О, а также по плотности, гигроскопичности, удельной поверхности. Используют и химические методы, например, гидролиз до предельной СП и др. Следует отметить, что последние дают не степень кристалличности, а характеризуют доступность целлюлозы для [c.242]

Вследствие неоднородности микрофибрилл и других более крупных элементов надмолекулярной структуры волокнообразующих полимеров текстильные волокна характеризуются наличием кристаллических и аморфных областей. Кристаллические области характеризуются высокой степенью упорядоченности расположения макромолекул, аморфные—более хаотическим расположением макромолекул. Кристаллические и аморфные области в волокнах обнаруживаются методами рентгеноструктурного анализа и ИК-спектроскопии. [c.9]

Реакционная способность является важной характеристикой структуры волокна. Разработано несколько методов определения этой характеристики для хлопкового волокна, каждый из которых, разумеется, относится только к конкретным условиям измерения. Вероятно, самый элегантный и наиболее точный метод— это дейтерирование (в сочетании с инфракрасной спектроскопией), которое представляет собой парофазную реакцию и протекает в отсутствие растворителя, способного вызывать набухание волокна и, следовательно, изменять степень его упорядоченности. Впервые данный метод был использован при изучении пленок из регенерированной и бактериальной целлюлозы. Обработка специально приготовленных пленок из хлопковой целлюлозы парами ОгО сопровождается дейтерированием всех реакционноспособных гидроксильных групп. В результате этого [c.300]

Поглощение воды кератином изучали методами ЯМР- и ИК-спектроскопии, диэлектрической проницаемости и калориметрии 15—20]. Кератин дает в спектре ЯМР одну линию, ширина которой зависит от ориентации. В противоположность этому коллаген имеет спектр, состоящий из трех линий. Авторы работы Х15] изучали влияние ориентации на времена спин-спиновой релаксации абсорбированной воды в кератине из рога носорога. Преимущественное вращение молекул воды наблюдалось вокруг оси, приблизительно параллельной оси ориентации волокна. Исходя из результатов ИК-спектроскопических исследований, Бен-дит [16] сделал предположение о слабой ассоциации воды с карбонильными группами в кристаллической фазе. Исследование тем же методом дейтерированного кератина свидетельствует о аличии процесса Н— О-обмена [17]. Максимум, наблюдаемый на деполяризационных кривых, интерпретируется как результат переориентации связанных молекул воды [18]. Молекулы воды, абсорбированные кератином древесины, классифицируются как свободные или связанные [21, 22]. Предложена более детальная классификация связанных молекул воды [23]. В работе [24] развита модель, предполагающая наличие различных типов молекул воды со степенью ассоциации от 1 до 4 [24]. Соотношение числа молекул разного типа изменяется в зависимости от количества поглощенной воды. [c.244]

При помощи ЙК-спектроскопии было показано, что в макромолекулах порошкообразного ПВС идет преимущественно внутримолекулярная дегидратация и образование полиеновых участков. Последние легко преобразуются в конденсированные ароматические системы. Волокна ПВС, при формовании которых создаются условия для ориентации макромолекул и упрочения межмоле-кулярных водородных связей, а также некоторой сшивки, при термообработке в значительной мере испытывают интермолекулярную дегидратацию. [c.174]

Поверхность волокна, доступная для красителей, возможно, идентична межмицеллярной поверхности, площадь которой удалось определить с помощью различных методов сорбции иода [5—8], измерения адсорбции газов [9], инфракрасной спектроскопией адсорбентов ПО] и рентгеновским анализом. Эта поверхность (или аморфная зона) волокна составляет 5—14% от общей поверхности и, с точки зрения топологии волокна, должна соответствовать активной поверхности полимерных материалов, применяемых для отделки, и поэтому химическую модификацию целлюлозного волокна можно изучать теми же методами [11]. Место химического связывания красителя еще не уточнено с помощью электронного микроскопа [12]. Набухание волокна влияет на топологию реакции крашения, в процессе набухания реакционная способность целлюлозы возрастает [13—15], а после термической обработки она снижается [16—18], так как при нагревании меж-мицеллярные промежутки уменьшаются. Например [19], в волокне, набухшем от действия воды, в химические реакции способно вступать 14% гидроксильных групп, а в высушенном в жестких условиях (сушка шок-методом )—всего 0,9% (измерение проводилось с помощью этилата таллия). [c.246]

Оптические волокна лучше всего пропускают излучение в видимой области и ближней ИК-области. Недавно стали серийно выпускать кварцевые волокна для передачи излучения в УФ-области. Использование халькогенидных стекловолокон, передающих в ближней ИК-области, также демонстрировались для ФПИК-спектроскопии с удаленным от пробы спектрометром [16.4-29]. Реализация такого варианта спектроскопических методов особенно полезна при контроле процессов с агрессивными и опасными технологическими средами [16.4-30]. [c.660]

Целлюлозные волокна характеризуются индексом (степенью) кристалличности Этот показатель отражает плотность упаковки целлюлозы и соотношение аморфных и кристаллических участков в ее структуре Индекс кристалличности (ИК) определяют рентгенографически (метод основан на измерении дифракции рентгеновских лучей), по дифракции электронов, с помощью ИК-спектроскопии, ЯМР, по различию плотности целлюлозы в аморфных и кристаллических участках, путем адсорбции воды и йода, по скорости обмена D2O, а также по скорости протекания различных реакций таких, как кислотный гидролиз, перйодатное окисление, формилирование и т д [см, например, 5, 7] Данные, установленные разными методами, могут отличаться друг от друга Поэтому на практике нельзя определить абсолютное значение кристалличности или аморфности, однако, имеющиеся методы позволяют достоверно судить об относительных изменениях в структуре гомологических рядов целлюлозных материалов Наиболее воспроизводимым, точным и простым в интерпретации является метод дифракции рентгеновских лучей В настоящее время большинство исследователей применяют именно этот метод [6, 7] Для количественного определения ИК используют формулу, предложенную Сегалом [c.12]

Разработана большая группа оптических систем на основе наполненных волокнистых материалов для определения следов металлов. Сорбенты в виде мелкодисперсного порошка диаметром 5-10 мкм разных катионо-и анионообменников вводят в тонкие нити сечением 30-40 мкм нолиакрилнитрильного волокна непосредственно при его формировании. Далее волокно обрабатывают раствором реагента, обычно применяемого для фотометрического определения того или иного элемента. Происходит закрепление реагента на ионообменнике за счет сорбщш. В зависимости от природы ионообменника и реагента последний может неодинаково изменять свою реакционную способность по отношению к данному неорганическому иону (блокируется реакционный центр молекулы реагента) или полностью ее утратить. Таким образом, варьируя природу ионообменника и реагента, и условия реакции, удается отыскать наиболее избира-тельнуто систему для сорбции и определения данного катиона металла. Через полученный материал с иммобилизованным реагентом, взятым в виде диска, пропускают анализируемый раствор. Измерение оптического сигнала осуществляется методом спектроскопии диффузного отражения или визуально. [c.223]

Химические связи, которые могут образовываться между поверхностью стеклянного волокна, аппретом и связующим, приводят к изменению условий формирования материала [481, 482], В частности, с увеличением электроотрицательности поверхности ухудшаются условия протекания полимеризации полиэфирного связующего на границе раздела. Достаточно большая степень по лимеризации возможна лишь при наличии на поверхности напол нителя групп, способных химически взаимодействовать со смолой Исследование методом ИК-спектроскопии взаимодействия по верхности стеклянного волокна, обработанного хлорсиланами, с по листиролом, полиметилметакрилатом, эпоксидной смолой и дру гими полимерами, показало [483, 484], что характер взаимодей ствия разных полимеров с модифицированной поверхностью разлн чен и в ряде случаев кроме химических наблюдается образование и водородных связей. [c.256]

Образование химических связей между поверхностью наполнителя и полимером возможно и при использовании дисперсных на-полиителей, обработанных аппретами. Так, методом ИК-спектроскопии была обнаружена прививка полиэтилена на кварцевый наполнитель, обработанный у минопропилтриэтоксисиланом [488]. Возможность образования между минеральными дисперсными наполнителями и некоторыми полимерами водородных, ионных и координационных связей была установлена методом ИК-спектроскопии по смещению полос поглощения групп КН, СО и ОН полимеров [489]. Аппретирование дисперсных наполнителей влияет и на структурообразование, например ПЭ [487]. Химическое взаимодействие смолы с аппретом, который уже связан химическими связями с поверхностью волокна, может способствовать также улучшению совместимости компонентов в наполненной системе [490]. [c.257]

Асроров Я-, Мавлянов А. М., Марупов Т. М. и др. Исследование структуры и процесса термической деструкции модифицированного полиамидного волокна методом ИК-спектроскопии и масс-спекгрометрии.— Журн. прикл. спектроскопии, 1976, 24, вып. 1, с. 173—176. [c.525]

Комогорова Т. Н., Санникова Р. С., Диброва А К-, Калянова Н. Ф. Определение состава сополимера акрилонитрила с 2-метил-5-винилпиридином в растворе диметилсульфоксида методом ИК-спектроскопии.— Хим. волокна, 1983, № I, с. 61—62. [c.527]

Исследование фибриллярных белков типа шелка и шерсти представляет крайне трудную задачу, так как они нерастворимы в воде. Шелк состоит из длинных фиброиновых нитей, связанных с другим белком — серицином. Имеются различные данные о молекулярном весе фиброина, однако обычно его принимают равным 84 ООО [108]. Много работ было посвящено выяснению аминокислотного состава фиброина, причем было установлено, что он состоит более чем на 50% из остатков глицина и аланина. На отдельных фракциях фиброина было проведено селективное расщепление с последующим анализом концевых групп. Применяя различные физико-химические методы, такие, как рентгеноструктурный анализ, инфракрасную и ультрафиолетовую спектроскопию, пытались сопоставить данные, полученные при исследовании различных фракций фиброина. Были сделаны также попытки расположить аминокислотные остатки таким образом, чтобы объяснить механические и химические свойства волокна [108]. [c.417]

Приведены данные по зависимости свойств волокон из поливинилового спирта от условий их получения 409-418 рассмотрены проблемы крашения винилона э. Изучено влияние условий крашения красителями разных типов на способности последних окрашивать винилон 42 -424 Предложено окрашивать волокна из поливинилового спирта СОЛаЦеТОВЫМИ 425, 426 другими красителями 427-431 Описаны рентгенографические исследования волокон из поливинилового спирта 432-437 также изучение их методом спектроскопии 4 4 и другими методами 435-437 [c.576]

Исследование изменения структуры капроновых волокон после пребывания в живом организме методами ИК-спектроскопии, рентгенографии и световой микроскопии показало, что гидролиз, сопровождающийся нарушением надмолекулярной структуры, происходит главным образом на поверхности надмолекулярных структурных образований и мало затрагивает (до стадии значительного разрушения волокна) кристаллические участки [199]. Вероятно прежде зсего гидролиз протекает в области структурных дефектов. [c.94]

В форме волокна один и тот же полимер часто может быть ориентирован гораздо лучше, чем в форме листа или пленки. Это объясняется, возможно, отсутствием резаных и рваных краев. Вместе с тем волокно является не очень-то удобным объектом для инфракрасной спектроскопии. Однако волокна имеют исключительно большое технологическое значение, и исс,ледовать их приходится в той форме, в какой они есть, несмотря на то что получаемые при этом результаты обычно менее точны, чем в случае пленок. Спектр моноволокна при не слишком высоких коэффициентах поглощения может быть получен с помощью микроспектрометра, тогда как в случае сильных полос поглощения (таких, как амидные полосы белков и других волокон) толщины объектов оказываются слишком бoльши ш, для того чтобы люгли быть использованы подобные приборы. В таких случаях использовались сетки из тонких волокон и было описано простое дополнительное при- [c.272]

В одном из исследований полиамидов методами инфракрасной спектроскопии и рентгеноструктурного анализа Сандеман и Келлер 1104] обсуждают ряд практических и теоретических вопросов, связанных с измерениями кристалличности полимеров. Они указывают, что истинная оптическая плотность для какой-либо полосы волокнистого образца с осевой ориентацией должна определяться по измерениям поглощения в поляризованном излучении при направлениях электрического вектора, перпендикулярном или параллельном оси волокна, в зависимости от выбранной полосы. Оптическая плотность в случае беспорядочно ориентированного полимера при однородной толщине слоя равна 1/3 [(lg/o//) 2(lg/o//)l]. [c.325]

В дальнейшем было показано, что в значительно более четком виде явление ориентированной привитой полимеризации наблюдается в случае полимеризации мономера, дающего сравнительно легко кристаллизующийся полимер [8]. В качестве такого мономера был исследован винили-денхлорид. При полимеризации винилиденхлорида на вытянутых полиэтиленовом и полипропиленовом волокнах формируется привитой слой, обнаруживающий весьма высокую степень ориентации, соответствующую ориентации подложки. ИК-спектроскопией был обнаружен весьма высокий его дихроизм, составляющий величину порядка 0,4 и сохраняющийся даже при весьма толстых привитых слоях (100% и более по отношению к весу исходного волокна или пленки). Поскольку в этом случае привитой полимер является кристаллическим, то его ориентация может быть обнаружена и рентгенографическим методом. [c.133]

Теперь мы обсудим некоторые проблемы, связанные с получением спектров очень узких образцов, например волокон. Если волокно помещено в месте первого изображения выходной щели, а изображение щели шире, чем образец, то только часть светового потока будет проходить через волокно. Другая часть потока, проходящая сбоку от образца, может быть срезана регулируемой диафрагмой на втором изображении, и, таким образом, паразитное излучение не попадет на детектор. Но есть и другие источники паразитного излучения. Размеры образца часто сравнимы с длиной волны излучения, поэтому некоторая часть света дифрагирует на образце без поглощения. Кроме того, часть паразитного излучения может попадать на детектор из-за несовершенств оптической системы. Паразитное излучение приводит к тому, что интенсивность полосы оказывается заниженной. Этот эффект назван поэтому спектральным разбавлением [13, 19]. Его можно уменьшить, сужая диафрагму и щель монохроматора, но это также понизит общее количество энергии, попадающей на детектор. Энергию можно увеличить, используя монохроматор с низкой дисперсией (например, с призмой СзВг в области 2—8 мк), несколько пожертвовав разрешением. В конечном итоге при работе с монохроматором, имеющим высокую дисперсию (высокое разрешение), необходима широкая щель, и интенсивность полосы поглощения уменьшается из-за спектрального разбавления при работе с монохроматором, имеющим низкую дисперсию, полосы ослабляются из-за недостаточного разрешения. Поэтому для каждого отдельного случая существует оптимальное разрешение , которое приводит к максимальной интенсивности полосы поглощения. Такой вывод противоположен тому, что имеет место в обычной инфракрасной спектроскопии, где самый лучший спектр (наименьшая деформация полосы поглощения) получается при работе с монохроматором, дающим самое высокое разрешение. Для иллюстрации этого явления в табл. 29 приведены некоторые данные, взятые из работы Бона [13]. [c.239]

Приведены результаты количественного термического анализа пиролиза полиакрилонитрила (ПАН) и полиБинилового спирта (ПВС) б ориентированном и неориентированном состояниях. Показано, что теплота фазового перехода порошка ПВС меньше теплоты фазового перехода волокна, а велич1шы теплот эффектов процесса деструкции находятся в обратном соотношении. Методами термического анализа и ИК-спектроскопии показано, что экзотермический тепловой эффект пиролиза полиакрилонитрила возникает за счет энергии образования сопряженных двойных связей в реакциях циклизации. [c.305]

Том I (1950 г.). Адсорбция рентгеновских у-луч ц. Рентгенографический дифракционный метод в применении к волокнам. Электронная дифракция. Спектроскопия и колориметрия. Эмиссионная спектроскопия. Инфракрасная спектроскопия. Раман-спектры. Поляроскопические и полярометрические методы испытания материалов в проходящем свете. Измерения показателя преломления. Электронная микроскопия. Масс-спектроскопия. В 1960 г. вышло 2-е издание этой книги. [c.231]

Метилирование целлюлозы диазометаном также происходит в наиболее доступных участках целлюлозного волокна, и этот метод использовался для определения содержания аморфных обла-стей з. Препараты рами, волокна фортизан (высокопрочное гидратцеллюлозное волокно, получаемое омылением ацетатного волокна) и омыленной ацетатной пленки, различавщиеся между собой по степени упорядоченности (доступности), при метилировании в одних и тех же условиях существенно различались по содержанию метоксильных групп о Исследования полученных препаратов методом ИК-спектроскопии и рентгенографии подтвердили, что эти реакции происходят только в мало упорядоченных участках волокна и степень кристалличности после указанных обработок не изменяется. [c.81]

В последнее время Нельсон и МатеС провели систематическое исследование структуры хлопкового волокна в различные периоды его созревания (от 20 до 50 дней роста) методами, обычно применяемыми при изучении структуры целлюлозных материалов (сорбция иода, окрашивание, дейтерирование, ИК-спектроскопия, определение предельного значения СП). Согласно полученным имидан ным, сорбция иода хлопковым волокном в процессе его формирования понижается (рис. 28). При этом количество иода, сорбированного одним и тем же волокном, зависит от характера растворителя, в котором находилось волокно перед анализом. Аналогичные результаты о повышении степени кристалличности волокна в процессе его роста были получены при использовании метода так называемого дифференциального крашения, предложенного Ребен-фельдом и Вю" . Принцип метода заключается в применении для окрашивания волокна двух красителей, значительно различающих- [c.104]

Один из способов повышения долговечности резинокордных конструкций основан на создании между компонентами системы химических связей путем введения в рецептуру резин специальных добавок — комплекса резорцина с уротропином и др. [77—84]. Создание химической связи между волокнами и матрицей согласно [23] меняет кинетику разрущения модельной композиции. В качестве компонентов системы были использованы волокна из поливинилового спирта, а матрицей служил эпоксидный компаунд на основе смолы ЭД-20 и полиэтиленполиамина. Химическое взаихмодей-ствие между компонентами системы отсутствовало. Применение специального дифильного модификатора на основе ароматического диизоцианата позволило осуществить химическое сшивание матрицы с волокном. С пО мощью ИК-спектроскопии удалось показать, что в нагруженном соединении молекулы модификатора несут механическую нагрузку. Оказалось, что долговечность волокон ПВС в матрице и особенно после модификации существенно выше, чем долговечность волокон в свободном состоянии (рис. 4.19). Образование химических связей между компонентами приводит к дополнительному упрочнению волокна. Изучение процесса роста магистральной трещины с помощью микрокиносъемки показывает, что разрушение данного композиционного материала в значительной степени зависит от адгезионной прочности, так как большая часть времени прохождения трещины через образец затрачивается на отслоение [24]. Возникновение прочных химических связей между компонентами заметно повышает долговечность композита. [c.195]

Б модельных системах для кубовых красителей применяемые в практике красители заменяются кетонами (например, бензофе-ноном) и хинонами (например, простыми аитрахинонами), а текстильные материалы подходящими органическими растворителями (этиловым, изопропиловым спиртом и др.). В процессе изучения таких систем с помощью, например, импульсной спектроскопии [91, 341, 342], измерения квантового выхода [120, 343—346], стало возможным объяснение многих данных по фотовосстановлению кетонов [346]. Полученные результаты позволили также предложить возможный механизм фотодеструкции волокна. В соответствии с этим механизмом в водных нещелочных растворах происходит эффективный циклический процесс отрыва атома водорода от молекулы этилового спирта под действием возбужденной молекулы кетона и хинона [93, 345]. Отщепление водорода осуществляется от углеродного атома, расположенного в а-положении по отношению к гидроксильной группе. Образующийся в процессе фотореакции семихинон-радикал относительно устойчив в условиях облучения в растворе, не содержащем кислорода [91]. Однако под действием кислорода он быстро превращается обратно в исходный хинон. Таким образом при повторном возбуждении возможен новый отрыв водорода от молекулы субстрата . Другими словами, реакция мо- [c.418]