原子力显微镜AFM进一步提高纺织化学研究

原子力显微镜不仅可以实现纳米级尺寸微力的测量，而且可以得到三维形貌、分形结构，横向力和相界等信息．尤其是还可以实现过程的测量，达到实验与测量的统一．是进行纤维材料学研究的一种有力手段。例如，采用AFM与其他仪器对新型纤维材料三聚氰胺纤维的表面进行观察和表征，已得到其表面是丘陵状形态。因此，AFM对纤维材料制备、纤维结构、纤维微摩擦、纤维成膜以及微凝胶的研究等方面具有重要作用。

AFM在纤维材料制备中的应用

古宏晨、袁绍彦在研究制备纳米复合材料中，采用AFM和显微镜对纳米碳酸钙填充体系的冲击断面进行观测，并进行分形分析。AFM结果表明表面分形特征不明显，而且分形维数与纳米碳酸钙的含量没有明显的关联性。魏取福、于良燕等人在制备铜纳米复合材料时，通过原子力显微镜对纺织品不同厚度的纳米复合材料涂层进行了表征，从而制得具有导电、抗紫外效果的铜纳米复合材料。

AFM在研究纤维材料结构中的应用

阎立峰、陈娟研究了微晶纤维素在NaOH／硫脲水溶液中的溶解机理，采用AFM对溶解过程进行取样分析。同时还研究了纤维素膜以及纳米纤维素等功能材料的制备。在微晶纤维制备过程中，通过AFM测试，表明所得纳米微晶纤维素纯净且为稳定晶型，产物分布均匀。此外，由于AFM对纤维结构的表征作用要明显优于TEM和SEM，所以在造纸制浆研究上，AFM的应用也是相当广泛。

AFM在研究纤维材料微摩擦中的应用

魏取福、徐文正采用AFM对功能化纳米纤维材料进行表征，分析了带状结构和圆形结构的纳米纤维，测量出纳米纤维的直径，并对纳米纤维表面的微摩擦力进行分析。对制备的纳米纤维功能化膜的微观结构也采用了AFM进行了分析。探索了氧化锌膜的微观结构与工艺参数的关系。Landman在进行纤维微摩擦和粘着力的测定的实验时，也采用AFM进行测量，AFM不仅能提供三维的实验图像，还可以测量表面纳米尺度范围内的力学性质,例如磨损量,纳米润滑层的厚度,摩擦力和摩擦系数等。这些都将成为AFM应用的一种扩展,极大地推动纳米摩擦学的研究。

AFM在研究纤维材料成膜中的应用

李晓兰、周晓文用AFM表征了尼龙6和PTEF形成的介电材料薄膜，对薄膜表面的粗糙度进行了结构分析，并用AFM观察了不同位置不同厚度的导电层氧化膜。

AFM在研究微凝胶中的应用

李亚娜、霍东霞等人采用AFM对N2异丙基丙烯酰胺2丙烯酸共聚物微凝胶在VPTT附近弹性模量的变化进行观察,表征了其在水中的溶胀行为,并利用AFM数据分析系统对AFM图像进行计算分析,从量上直观地表征了其温敏性。AFM在染整加工后整理中的应用AFM技术在织物染整加工后整理中的应用主要体现在抗菌、拒水拒油、抗紫外、柔软整理中对功能层的表征。

AFM对织物拒水拒油整理中功能层的表征

付永山、安秋凤在氟代聚丙烯酸酯拒水、拒油整理剂的研究中采用AFM对经过拒水拒油整理织物的纤维表面进行观察，得到了拒水拒油膜的形貌。张瑞、叶仲斌、罗平亚在研究驱油用水溶性聚合物溶液的应用性能时，用AFM观察了驱油聚合物在水溶液的微观结构，看到疏水缔合聚合物内部是由无数个六边形的“网眼”和连接这些网眼的“节点”构成。

AFM对织物抗紫外线整理中功能层的表征

王前进在功能性聚硅氧烷整理剂膜组装、形貌及性能的研究中，用AFM对其具有抗紫外功能的组装膜形貌进行了表征。

AFM对织物柔软整理中功能层的表征

安秋凤、李明涛采用AFM对含环烃基的氨基硅柔软剂整理后的织物棉纤维进行观察，发现未整理空白棉纤维表面粗糙不平，而经柔软整理的棉纤维表面则平整、光滑，明显有一层树脂膜存在。程广文在研究两种十二烷基聚硅氧烷DDPS对织物的柔软整理中，采用AFM对整理后的织物纤维表面进行观察，发现DDPS定向排列形成微观形态学非均一结构的硅膜，该膜表面比较粗糙且具有一定的疏水性，并显著降低纤维基质的表面粗糙度，增强织物的柔软效果。

AFM技术发展前景AFM在不同的工作模式,不同的环境下可以得到不同的表面形貌,表面特性程等信息,它已被广泛应用于医学、材料学、生物学、细胞学等领域。例如，原子力显微镜分析技术允许生物样品在空气或液体中保持原样，它的三维成像技术可以提供样品纳米尺度的观察和检测。现如今AFM已经成为纺织化学科学领域中不可缺少的有力工具。它可以用来对纤维微观结构、表面刻蚀、染料或颜料颗粒聚集体形态、助剂对纤维和染料的结合情况等进行最真实直接的观察表征；它更可以用在染整加工各工序加工效果的表征上，诸如抗菌抗紫外及拒水拒油整理的功能涂层效果表征，均有很广阔的应用前景。近年来,随着科学技术的不断改进和发展,许多新的AFM工作模式(如磁场操作模式MAC-AFM)不断涌现,使得AFM所得图像更接近于真实图像,而且,对样品破坏程度大大降低。另一方面,AFM与其他技术联用(如电子显微镜),将会进一步提高纺织化学的研究能力,AFM的功能以及应用范围也将不断的扩大和深入,必将推动科学的巨大进步。
以下是飞时曼原子力显微镜采用轻敲模式所测氨纶样品形貌：

苏州飞时曼精密仪器有限公司成立于2013年，在2015年，公司获得江苏省高新技术企业认证，拥有自主知识产权30多项，研发的多款产品被评为高新技术产品，并通过CE、ISO9001、SGS认证。公司的核心研究方向为光、机、电、算一体化的微纳米检测设备、先进的医疗仪器。飞时曼作为国内自主品牌、苏州飞时曼精密仪器有限公司，其主要产品有：原子力显微镜系列（多模式原子力显微镜 FM-Nanoview1000AFM、一体式原子力显微镜 FM-Nanoview6800AFM、拉曼原子力显微镜一体机 FM-NanoviewRa-AFM、光学原子力显微镜一体机 FM-NanoviewOp-AFM、教学型原子力显微镜 FM-Nanoview T-AFM、教学型扫描隧道显微镜 FM-NanoviewT-STM、工业型原子力显微镜 FM-NanoviewLS-AFM、拉曼光谱仪RM5000、拉曼光谱仪RM8000、拉曼光谱仪RM9000）。公司自主研发的原子力显微镜基本都具备轻敲模式，且作为国内自主研发生产的原子力显微镜厂家，只是选配与订做。