XPS对织物表面处理的研究

表面技术最持久的领域之一是织物改性，其目的是增加或增强织物的性能或性能。几年来，人们在衣服上涂上不同的涂层以提高防水性能，对纤维进行调理使它们变得非常柔软。最近，织物表面已经过纳米材料处理，以优化紫外线保护因子，耐污，或抗菌性能。欧洲杯足球竞彩

可以使用X射线光电子谱（XPS）适当地分析表面处理的样品。XPS，也称为电子光谱用于化学分析（ESCA），能够从材料表面的外部10nm中找到化学组成。可以使用该技术分析织物和纤维，因为它可以分析导电和绝缘样品而无需特殊的样品制备。本文讨论了应用程序的应用Thermo Scientific™K-Alpha™XPS系统(图1)研究了涤纶织物的表面处理。

图1。Thermo Scientific K-alpha

实验

用于分析的样品是25×50mm的聚酯无绒布布。将柔软的家具保护器喷涂在一半的布料上，然后使其在空气中干燥。然后将该布放在标准60×60mm上K-alpha样品架使用四个剪辑（图2）。织物保护器在干布上是光学看不见的，其位置只能在分析上发现。设计用于模拟生产失败，由透明涂层不一致地施加到样品织物上引起的。

图2。安装在k-alpha样品架的聚酯样品的马赛克视图

使用400μmX射线点完成样品的每一半的点分析，以获得样品上未处理和处理区域的量化元素数据，以比较它们的化学组成。绝缘样品的参与需要使用K-α次送电荷补偿系统。由于光电效应而导致的表面损失的电子被该系统取代。可以避免可能影响所获取的数据的表面电荷积累。

的K-alpha光谱仪在分析绝缘体时非常有用，但对导电样品则不需要。用户友好的系统可以保持一致的分析条件，即使是最困难的样本集。用400µm的x射线光斑，步长为400µm，绘制16 × 12 mm的样品区域，如图2中绿色区域所示。使用128通道探测器在快照采集模式下记录所有分析位置的c1、O1s、Cl2p、F1s、N1s、Si2p和S2p区域。这减少了总采集时间，同时不影响化学信息。

结果

调查扫描得到的聚酯样品未处理部分和处理部分的元素定量如图3所示。未处理样品的元素组成与清洗后的聚酯纤维基本一致。但是，经过处理的样品的组成显示，在经过处理的表面存在来自化合物的元素，如全氟丁烷磺酸中的氟和硫以及来自硅和氮的硅。

图3。调查扫描在未经处理和处理的聚酯样品区域上的覆盖

图4显示了调查扫描中所识别的每个元素的不同化学状态的原子百分比图。在原子百分比的化学图谱中清楚地区分了前3mm的未经处理的聚酯部分，以及下部的处理部分。

图4。样品处理部分和未处理部分之间的界面区域上每个化学状态的原子百分数化学图

图5显示了来自样品的处理和未处理侧的平均C1S光谱。聚酯的预期组分由未处理的C1S光谱显示。在处理的光谱中，C-O和C = O的量的降低是显而易见的，其表示未处理区域中的酯基的存在。在处理的光谱中也观察到C-F键合的增加，其代表织物保护器中全氟丁烷磺酸的贡献。

图5。从样品的处理和未处理的侧面平均C1S光谱

然后可以通过将这些化学图谱覆盖在样品的光学视图上以如图6所示的光学图来创建化学图覆盖层。

图6。原子百分数化学地图覆盖在样品的光学图像上。

概括

XPS适用于分析应用不可检测的表面改性的区域，如织物保护涂层，并找到涂层的涂层量是可量化的，表面敏感的分析方法。无形涂层对织物和其他材料的应用也可以使用XPS来评估涂层是否已均匀地应用。欧洲杯足球竞彩

这些信息来自于赛默飞世尔科学- x射线光电子能谱(XPS)提供的材料。欧洲杯足球竞彩

欲了解更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific - X射线光电子能谱（XPS）．