成成份及化学结构 进 行 了 分 析 鉴 定。李 建 文 在 使 用 苯 乙 烯、

丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯 化 铵 及 高 分 子 表 面

活性剂合成高浓阳离子表面施胶剂，用于 替 代 氧 化 淀 粉 进 行

纸张表面施 胶 时，同 样 采 用 了 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术 对 合 成 的 共
聚产物的化学结构进行了分析与鉴定。

４　ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 分 析 技 术 在 造 纸 环 保 过 程 中

的研究与应用

　 　 制浆造纸是工业生产中污染较为严 重 的 行 业 之 一，其 排

放的废水、废气及固体废物对 自 然 环 境 均 会 造 成 危 害。世 界

各国除运用相关环境法律和法规对制浆造纸工业的污染源进

行控制和治理外，还在积极研 发 各 种 造 纸 环 保 新 技 术。与 此

同时，借助新的仪器分析手段会使造纸环 保 技 术 的 研 发 过 程

更加快速有效。目前，ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技术 已 被 应 用 在 少 数 造 纸
环保新技术 的 研 发 过 程 中。Ｇｏｓ

ｓ

ｅ

ｌ

ｉ

ｎｋ 使 用 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术

配合传统化学方法对一年生 作 物（亚 麻、大 麻、稻 草）硫 酸 盐

法制浆黑液中的酸化沉淀木素和可溶木素的化学组成及官能

团进行了分析，结果表明三种原料制浆黑 液 中 的 酸 化 沉 淀 木

素和可溶木素，在化学组成、官 能 团 结 构 及 分 子 量 分 布 上 均

存在较大差异，这也验证了酸化沉淀和溶 剂 萃 取 两 种 方 式 制

取的木素具有不 同 的 功 能 特 性 这 一 事 实。Ｖｉ

ｌ

ａ

ｓ

ｅ

ｃ

ａ

［

１４］

在 聚 丙

烯高聚物的合 成 中 加 入 ５０％ 质 量 分 数 的 回 收 硫 酸 盐 浆 纤 维

（源于废旧包装袋），使高聚物内部形成 纤 维 矩 阵 结 构 以 增 强

聚丙烯产品 的 机 械 强 度，过 程 中 使 用 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术 监 测
与鉴定产品表面纤维矩阵结构的形成情 况，结 果 表 明 经 改 性

的聚丙烯产品极限抗张强度较改性前 产 品 增 加 ２ 倍，各 项 性

能指标与“

Ｅ”型玻璃纤维基本相当。Ｇｏｎｇ在研究废 纸 脱 墨 过

程中，环境气体对亲水性硅和疏水性硅在 纤 维 表 面 吸 附 的 影

响时，使用 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术 对 两 种 性 能 硅 粒 子 的 表 面 结 构
进行了分析与鉴 别。徐 清 华 在 研 究 旧 报 纸 漆 酶／介 体 系 统 脱

墨效果时，使用 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术 对 漆 酶／介 体 系 统 处 理 前 后
纸浆的表面化学结构进行了分析，结果表 明 在 纸 浆 脱 墨 过 程

中采用漆酶／介 体 系 统 处 理 会 有 利 于 纸 浆 表 面 羰 基 的 形 成，

同时在处理过程中会有残余木素溶出。

５　ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 分 析 技 术 在 纸 张 特 殊 加 工 过

程中的研究与应用

　 　 纸张经过化学、物理或机 械 等 方 式 特 殊 加 工 处 理，原 有

物理、化学和其他性能得到了 改 变 或 提 高，并 赋 予 其 新 的 特

殊性能，便制成了特种纸。随着 纸 张 作 为 片 状 材 料 其 应 用 领

域的日益拓宽，不断有具备新功能的特种 纸 被 开 发 并 得 以 利

用。在纸张的诸多特殊加 工 过 程 中，ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术 被 应 用
到不同功能纸 张 的 表 面 分 析 研 究 中 。Ｌａｇｕａｒｄ

ｉ

ａ采 用 等 离 子

处理以减缓历史书籍的老化降解程 度，ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术 配 合

Ｘ 射线光电子能谱仪（

ＸＰＳ）分析 被 用 于 处 理 前 后 纸 张 表 面 改

性程度的评估，结果表明处理后纸张表面 的 羟 基 和 甲 基 数 量

明显减少，原因可能是由于等离子处理使 纸 浆 纤 维 表 面 产 生

了脱层 现 象。Ｃｈ

ｉ

ａ

［

１５］

在 研 究 磁 性 纸 的 加 工 过 程 时，使 用

ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技术配合傅 里 叶 变 换 红 外 光 声 光 谱 （

ＦＴＩＲ－ＰＡＳ）

监测纸张表面加载磁性材料前后化学组 成 的 变 化 情 况，发 现

随着磁性材 料 加 入 量 的 增 加，红 外 光 谱 的 吸 收 强 度 不 断 增

强，但纸张的抗张强度却不断下降，同时发现 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 的
监测效果要优于 ＦＴＩＲ－ＰＡＳ。

６　ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 分 析 技 术 在 纸 张 鉴 定 过 程 中

的研究与应用

　　 纸张作为传递文字和信息的载体，在 人 类 文 明 的 传 承 上

起着重要的作用。但以植物纤维等有机化 合 物 作 为 基 质 的 纸

张，在保存过程中必然会受到 日 光 氧 化、化 学 侵 蚀 和 生 物 降

解等作用而老化损毁。同时纸 张 作 为 重 要 的 载 体 工 具，其 唯

一性和真伪性的鉴别，在侦查等特殊过程 中 可 起 到 至 关 重 要

的作用。目前，ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技术在以上 的 纸 张 鉴 定 领 域 均 已
得到初步的 研 究 与 应 用 。Ｍｏｚ

ｉ

ｎ

ａ在 研 究 历 史 原 版 书 籍 和 再

版书籍区别 的 过 程 中，使 用 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术 无 损 表 征 两 种
书籍纸张在表面化学组成上的区别，从而 建 立 原 版 书 籍 的 光

谱 图 库，作 为 鉴 定 历 史 书 籍 真 伪 的 重 要 指 标。Ｄｅ

ｒ

ｉ

ｅ

ｕｘ

［

１６］

在

研究古代韩 国 蜡 纸 的 老 化 降 解 方 式 时，利 用 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技
术分别对韩国蜂蜡、新版蜡纸和原版蜡纸 的 表 面 结 构 进 行 了

表征，发现原版蜡纸经过长期 保 存 后，较 蜂 蜡 和 新 版 蜡 纸 表

面羟基和醛基含量大幅增加而长链烷烃 和 单 酯 数 量 减 少，说

明蜡纸表面的老化降解主要发生在烷烃分子链及与酯类分子

结构的连接处。Ｃａｕｓ

ｉ

ｎ

［

１７］

利 用 不 同 纸 张 表 面 结 构 的 各 异 性，

将 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技术配合 ＸＲＤ 分析应用于纸 质 文 件 的 鉴 别 过
程并取得较好效果，该分析手 段 可 直 接 对 质 疑 文 件、合 同 和

档案材料的真实性进行鉴 定。Ｚｏ

ｔ

ｔ

ｉ

［

１８］

在 研 究 １８ 世 纪 蚀 刻 版

画的真菌腐 蚀 过 程 时，使 用 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术 表 征 蚀 刻 版 画
的真菌降解程度、画面及油墨 化 学 结 构 的 变 化 情 况，最 终 将

纸张的化学组成、版画的保存方式和真菌 的 降 解 途 径 等 因 素

关联起来，优化出蚀刻版画 的 适 宜 存 放 环 境。Ｅｓｐｅ

ｊ

ｏ

［

１９］

在 研

究不同时期意大利造 纸 工 艺 的 技 术 演 变 过 程 中，利 用 ＡＴＲ－

ＦＴＩＲ 分析对自 １５ 世 纪 以 来 不 同 年 代 纸 张 的 纤 维 结 构 和 化

学组成进行了分析，以利于墩不同时期的 意 大 利 造 纸 工 艺 在

形成时间、使用原料和技术改 进 等 方 面 进 行 界 定 与 标 记。孙

光利用 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技术 系 统 检 验 激 光 打 印 和 静 电 复 印 的 纸
张文件，分别获得纸和纸加墨 谱 图，再 用 差 谱 法 获 得 墨 粉 谱

图，以此鉴别同一厂家不同品牌的激光打 印 或 静 电 复 印 机 制

作的 纸 质 文 件。崔 连 义

［

２０］

采 用 ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 技 术 无 损 测 定 纸

张表面的１０种红色 印 油，并 根 据 各 自 的 谱 图 特 征 将 其 进 行

分类，为印油的快速无损识别提供了一种适用的检测方法。

７　发展趋势

　　ＡＴＲ－ＦＴＩＲ 分析技术具有快 速、无 损 的 特 点，是 一 种 很

具发展前景的分析方法。在制 浆 造 纸 科 研 与 应 用 领 域，一 定

程度上可替代或弥补传统透射红外光谱 的 不 足，实 现 对 非 破

坏性或制样复 杂 样 品 的 快 速 、无 损 分 析。目 前，ＡＴＲ－ＦＴＩＲ
技术已开始被应用 在 制 浆 造 纸 过 程 的 制 浆、造 纸、环 保、纸

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光谱学与光谱分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第３１卷