為什么用拉曼顯微鏡分析非織造纖維？

無(wú)紡布是由纖維交織而成的織物片材，無(wú)需編織或針織。無(wú)紡布最大的特點(diǎn)是多種纖維可以很容易的結合，所以可以根據使用目的自由設計功能和形狀。廣泛應用于服裝、內飾、汽車(chē)、能源、航空航天等領(lǐng)域。

無(wú)紡布的制造方法有多種，已知的方法包括機械纏結纖維、通過(guò)噴射高壓水射流纏結纖維、以及熱封和成型。用于熱封的纖維具有芯鞘結構（皮芯結構），其中芯和鞘使用不同的樹(shù)脂，就像鉛筆一樣。它依賴(lài)很大。因此，需要一種詳細觀(guān)察光纖內部成分分布的方法。

使用廣泛用于識別樹(shù)脂成分的紅外光譜進(jìn)行繪圖無(wú)法無(wú)損測量樹(shù)脂內部。因此，通常需要制備橫截面或使用樹(shù)脂包埋制備高精度的橫截面樣品。另一方面，激光拉曼顯微鏡使用僅在聚焦深度位置檢測信號的共焦光學(xué)系統，通過(guò)照明，可以無(wú)損地獲得樣品內部的光譜。利用該特征，通過(guò)對復合樹(shù)脂進(jìn)行深度方向的拉曼成像，可以非破壞性地觀(guān)察樹(shù)脂內部的成分分布。

拉曼成像觀(guān)察到的核殼結構

下圖是芯鞘型光纖在深度方向的拉曼成像結果，其中單根光纖具有由芯部和鞘部組成的雙層結構。

纖維斷層形狀為圓形，皮芯拉曼光譜表明芯為PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯），皮為PE（聚乙烯）。我們還發(fā)現，核心部分含有銳鈦礦型 TiO2（氧化鈦）作為白色顏料。在上述顯微紅外分析中，即使使用在平面方向上具有高空間分辨率的ATR方法，也無(wú)法創(chuàng )建捕捉到幾μm數量級的精細成分分布的詳細圖像。 . 此外，當試圖使用顯微紅外光譜檢測這種 TiO2 時(shí)，標準 MCT 檢測器（HgCdTe 檢測器）在低波數側的靈敏度較低，因此可能無(wú)法確認 TiO2 *的峰。我有。拉曼光譜的優(yōu)點(diǎn)之一是能夠識別在低波數側具有峰的物質(zhì)，例如金屬氧化物。

芯鞘光纖的 3D 拉曼成像

Nanophoton 的激光拉曼顯微鏡 RAMANtouch/RAMANforce 具有 3D(XYZ) 拉曼成像功能。此功能在改變焦平面高度的同時(shí)獲取多個(gè) XY 拉曼圖像，將它們重建為 3D 數據并顯示它們。前面提到的芯鞘光纖結構的 3D 拉曼成像測量結果如下所示。