A szintetikus szálak azonosítási módszerei- Jiaxing Fuda Chemical Fiber Factory

A közönséges szintetikus szálak főként a hat hagyományos szálra utalnak, nevezetesen a poliészterre, nejlonra, akrilra, polipropilénre, vinilonra és kloroprénre. A spandex, mint egy általánosan használt elasztikus szál, szintén széles körben használatos.

1. Különféle szintetikus szálak morfológiája és szerkezete

A különböző szintetikus szálak eltérő kémiai összetétele miatt fonási és alakítási módjuk is eltérő. A fonási és alakítási módszerek jelentős hatással vannak a szálak morfológiájára és szerkezetére.

Az olvadékfonást poliészter-, nejlon- és polipropilénszálakhoz használják; A legtöbb akrilszálat, vinilon vágott szálat és klórozott szálat nedvesen fonják; A spandex, néhány vinilon és akrilszál szárazra van centrifugálva. Az olvadékfonás során az olvadt polimert a fonónyíláson keresztül préselik ki, majd lehűtik és levegőn megszilárdulnak. A szálkeresztmetszet a fonólyuk formájához kapcsolódik, a hagyományos keresztmetszet pedig kör alakú. A nedvesen sodort selyemcsíkok az oldószer kicsapódása miatt oldatban megszilárdulnak, többnyire nem kör keresztmetszetűek, és nyilvánvaló bőrmagszerkezettel rendelkeznek. A közönséges szintetikus szálak hossz- és keresztmetszeti morfológiai jellemzőit a 6-1. táblázat és a 6-1-4. ábra mutatja.

2. Különféle szintetikus szálak égési jellemzői

Az égetési módszer alkalmazásakor a szálak azonosítására fontos figyelni a szálak állapotát, amikor azok közelednek, érintkeznek és elhagyják a lángot, és figyelni kell az égés során keletkező szagra és a maradék jellemzőire. égés után. Az általánosan használt szintetikus szálak égési jellemzőit a 6-2. táblázat mutatja be.

3. Különféle szintetikus szálak kémiai oldhatósága

A különféle rostanyagok kémiai reagensekkel, például savakkal, lúgokkal és szerves oldószerekkel szembeni stabilitása változó. Az általánosan használt szintetikus szálak oldhatóságát a 6-3. táblázat mutatja.

4. Különféle szintetikus szálak olvadáspontja

Azt a hőmérsékletet, amelyen a polimerben a kristályok teljesen eltűnnek, vagyis azt a hőmérsékletet, amelyen a kristályok megolvadnak, olvadáspontnak nevezzük. A szintetikus szálak magas hőmérsékleten megváltoznak az intermolekuláris kötésszerkezetben, először meglágyulnak, majd megolvadnak. A legtöbb szintetikus szálnak nincs pontos olvadáspontja, mint a tiszta kristályoknak, és ugyanaz a szál eltérő olvadásponttal rendelkezhet a különböző gyártók vagy tételszámok miatt. Az azonos típusú szál olvadáspontja azonban egy viszonylag szűk tartományon belül van rögzítve, ami meghatározhatja a szál típusát. A természetes cellulózrostok, a regenerált cellulózrostok és a fehérjeszálak a bomláspontnál magasabb olvadáspontjuk miatt nem olvadnak meg magas hőmérsékleten és bomlanak vagy karbonizálódnak.

Az olvadáspont-módszer általában alkalmazható a nyilvánvaló olvadáspont-jellemzőkkel rendelkező szintetikus szálak azonosítására, de nem a természetes cellulózszálakra, a regenerált cellulózrostokra és a fehérjeszálakra. Általában nem a minőségi azonosítás különálló eszközeként, hanem kiegészítő megerősítési módszerként használható más azonosítási módszerek alapján.

A szálak kioltási hőmérsékletének megfigyelése olvadáspontmérővel vagy polarizáló mikroszkóppal fűtő- és hőmérsékletmérő eszközökkel a szálak olvadáspontjának meghatározására, a szálak típusának azonosítása érdekében. Különösen az olyan szintetikus szálak esetében, mint a poliészter, a nejlon és a polipropilén, hossz- és keresztmetszeti morfológiai jellemzőik és égési teljesítményük nagyon hasonlóak, és az olvadáspont-módszer használata az azonosításhoz jelentős előnyökkel jár. A fő szintetikus szálak olvadáspontját a 6-4. táblázat tartalmazza.

5. Közös szálak infravörös spektruma

Az infravörös spektroszkópia (IR) tanulmányozása a 20. század elején kezdődött, amikor a tudósok több mint 100 szerves vegyület infravörös spektrumát publikálták, amelyek hatékony eszközt nyújtottak az ismeretlen vegyületek azonosítására. Az 1970-es évek után az elektronikus számítástechnika fejlődése alapján a Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópia (FTIR) kísérleti technológia bekerült a modern vegyészek laboratóriumába, és a szerkezetelemzés fontos eszközévé vált.

(1) Az infravörös spektroszkópia alapelvei

Ha a vizsgált mintán folytonos hullámhosszú infravörös fénysugarat sugároznak be, és az anyagmolekulában egy bizonyos csoport rezgési vagy forgási frekvenciája megegyezik az infravörös fény frekvenciájával, akkor a molekula elnyelt energiája átalakul az eredetitől. alapállapot vibráció (forgás) kinetikus energia szintje a magasabb energiájú rezgés (forgás) kinetikus energia szintre. Miután a molekula elnyeli az infravörös fény sugárzási energiáját, megtörténik a rezgési és forgási energiaszintek átmenete, és az adott hullámhosszú fényt az anyag elnyeli. Rögzítse az infravörös fény molekulák általi abszorpcióját egy műszerrel, hogy infravörös spektrogramot kapjon. Ezért az infravörös spektroszkópia a szálszerkezet elemzése az anyagok infravörös fényhez való abszorpciós jellemzőinek felhasználásával. A spektrum minden jellemző abszorpciós sávja információt tartalmaz a minta molekulacsoportjairól és kötéseiről, és a különböző anyagok eltérő infravörös abszorpciós spektrummal rendelkeznek.

Az infravörös spektrogramok jellemzően hullámhosszt (λ) vagy hullámszámot (σ) használnak. A vízszintes tengely az abszorpciós csúcs helyzetét, a függőleges tengely pedig az abszorpciós intenzitást jelöli áteresztőképesség (T%) vagy abszorbancia (A) segítségével.

(2) Az infravörös spektroszkópia zónázása

Az infravörös spektrum hullámhossz-tartománya megközelítőleg 0,75-1000 μM. Az infravörös spektrumot általában három régióra osztják: közeli infravörös tartományra, középső infravörös tartományra és távoli infravörös tartományra. A hullámhossz és a hullámszám közötti összefüggést a 6-5. táblázat mutatja.

Egyes csoportok forgási és rezgési spektrumai. Tekintettel arra, hogy a legtöbb szerves és szervetlen anyag alapvető abszorpciós sávja a középső infravörös tartományban található, a középső infravörös tartomány a leginkább tanulmányozott és alkalmazott tartomány, az infravörös spektroszkópia pedig a középső infravörös spektrumra utal.

Az abszorpciós csúcs forrása szerint a középső infravörös spektrum nagyjából két régióra osztható: a karakterisztikus frekvencia régióra és az ujjlenyomat régióra.

① Jellemző frekvencia tartomány (4000-1300cm-1): A karakterisztikus frekvencia tartományban az abszorpciós csúcsokat főként a funkcionális csoportok nyújtó rezgése hozza létre, kis számú, de erős karakterisztikával. Ezért nagyon értékesek a csoportazonosítási munkában, és főként funkcionális csoportok azonosítására használják. Például a karbonilcsoportok, akár ketonokban, savakban, észterekben vagy amidokban, mindig 5,9 μ-os nyújtórezgést mutatnak. Erős abszorpciós csúcs jelenik meg m körül, amint az a spektrum 5.9. ábráján látható, μ Ha erős van egy erős abszorpciós csúcs. m körüli abszorpciós csúcs, nagyjából megállapítható, hogy karbonilcsoportok vannak a molekulában.

② Ujjlenyomat-terület (1300-400 cm2): Többszörös és összetett csúcsok erős jellemzők nélkül, főként egyes kötések C-O, C-N, C-H, OH és más funkciós csoportok rezgése által. Ha a molekulaszerkezet kissé eltérő, akkor ebben a régióban finom különbségek vannak az abszorpcióban. Ez a helyzet olyan, mintha mindenkinek más az ujjlenyomata, ezért ezt ujjlenyomat-területnek nevezik. Az ujjlenyomat-terület nagyon hasznos a hasonló szerkezetű vegyületek megkülönböztetésében.

(3) Közös szálak infravörös spektruma

A polimer anyagok jellemző csoportjainak három fő jellemzője van az infravörös spektrumon: az abszorpciós csúcs helyzete és intenzitása, valamint az abszorpciós csúcs alakja. A különböző anyagok infravörös spektrumaiban jelentős eltérések mutatkoznak, és ez az elv használható a textilszálak azonosítására.

Amikor infravörös spektroszkópiát használunk a textilszálak azonosítására, két fő folyamat létezik: „spektrummérés” és „spektrum leolvasás”. A spektrális mérés magában foglalja az ismeretlen szálak infravörös spektrumának mérését. A spektrum leolvasása magában foglalja az ismeretlen szálak infravörös spektrumának összehasonlítását az ismert szálak standard spektrumával, ezáltal meghatározva az ismeretlen szálak kategóriáját. A textilszálak infravörös spektroszkópiával végzett kvalitatív elemzése gyors és kényelmes tulajdonságokkal rendelkezik, és széles körben elterjedt.

Az elterjedt textilszálak infravörös spektruma a 6-5-6-12. ábrákon látható, a különböző szálak fő jellemző abszorpciós spektrumai pedig más referenciaanyagokon láthatók.