Kaedah pengenalan gentian sintetik- Jiaxing Fuda Chemical Fiber Factory

Gentian sintetik biasa terutamanya merujuk kepada enam gentian tradisional, iaitu poliester, nilon, akrilik, polipropilena, vinilon, dan kloroprena. Spandex, sebagai filamen elastik yang biasa digunakan, juga digunakan secara meluas.

1. Morfologi dan struktur pelbagai gentian sintetik

Oleh kerana komposisi kimia yang berbeza dari pelbagai gentian sintetik, kaedah berputar dan membentuknya juga berbeza-beza. Kaedah berputar dan membentuk mempunyai kesan yang ketara ke atas morfologi dan struktur gentian.

Pemintalan cair digunakan untuk gentian poliester, nilon dan polipropilena; Kebanyakan gentian akrilik, gentian ruji vinylon, dan gentian berklorin adalah dipintal basah; Spandeks, beberapa gentian vinil dan akrilik dipintal hingga kering. Semasa pemintalan cair, polimer lebur ditekan keluar melalui lubang pemutar dan disejukkan dan dipejal di udara. Keratan rentas gentian berkaitan dengan bentuk lubang spinneret, dan keratan rentas konvensional adalah bulat. Jalur sutera yang dipintal basah menjadi pejal dalam larutan disebabkan oleh pemendakan pelarut, dengan kebanyakannya bukan keratan bulat dan struktur teras kulit yang jelas. Ciri-ciri morfologi membujur dan keratan rentas gentian sintetik biasa ditunjukkan dalam Jadual 6-1 dan Rajah 6-1-4.

2. Ciri-ciri pembakaran pelbagai gentian sintetik

Apabila menggunakan kaedah pembakaran untuk mengenal pasti gentian, adalah penting untuk memberi tumpuan kepada pemerhatian keadaan gentian apabila ia mendekati, bersentuhan, dan meninggalkan nyalaan, dan memberi perhatian kepada bau yang dihasilkan semasa pembakaran dan ciri-ciri sisa. selepas pembakaran. Ciri-ciri pembakaran gentian sintetik yang biasa digunakan ditunjukkan dalam Jadual 6-2.

3. Prestasi keterlarutan kimia pelbagai gentian sintetik

Kestabilan pelbagai bahan gentian kepada reagen kimia seperti asid, alkali, dan pelarut organik berbeza-beza. Keterlarutan gentian sintetik yang biasa digunakan ditunjukkan dalam Jadual 6-3.

4. Takat lebur pelbagai gentian sintetik

Suhu di mana kristal dalam polimer hilang sepenuhnya, iaitu suhu di mana kristal cair, dipanggil takat lebur. Gentian sintetik mengalami perubahan dalam struktur hubungan antara molekul di bawah suhu tinggi, melembutkan dahulu dan kemudian mencair. Kebanyakan gentian sintetik tidak mempunyai takat lebur yang tepat seperti kristal tulen, dan gentian yang sama mungkin mempunyai takat lebur yang berbeza disebabkan oleh pengeluar atau nombor kelompok yang berbeza. Walau bagaimanapun, takat lebur jenis gentian yang sama ditetapkan dalam julat yang agak sempit, yang boleh menentukan jenis gentian. Gentian selulosa semulajadi, gentian selulosa yang dijana semula, dan gentian protein, kerana takat leburnya lebih tinggi daripada takat penguraian, tidak cair di bawah suhu tinggi dan terurai atau berkarbonat.

Kaedah takat lebur secara amnya boleh digunakan untuk mengenal pasti gentian sintetik dengan ciri takat lebur yang jelas, tetapi tidak kepada gentian selulosa semulajadi, gentian selulosa yang dijana semula dan gentian protein. Secara amnya, ia tidak digunakan sebagai kaedah pengenalan kualitatif yang berasingan, tetapi boleh digunakan sebagai kaedah tambahan untuk pengesahan berdasarkan kaedah pengenalan lain.

Memerhati suhu kepupusan gentian di bawah meter takat lebur atau mikroskop polarisasi dengan alat pengukur suhu dan pemanasan untuk menentukan takat lebur gentian, untuk mengenal pasti jenis gentian. Terutamanya untuk gentian sintetik seperti poliester, nilon, dan polipropilena, ciri morfologi membujur dan keratan rentas dan prestasi pembakarannya adalah sangat serupa, dan menggunakan kaedah takat lebur untuk pengecaman mempunyai kelebihan yang ketara. Takat lebur gentian sintetik utama ditunjukkan dalam Jadual 6-4.

5. Spektrum inframerah gentian biasa

Kajian spektroskopi inframerah (IR) bermula pada awal abad ke-20, apabila saintis telah menerbitkan spektrum inframerah lebih 100 sebatian organik, menyediakan cara yang berkuasa untuk mengenal pasti sebatian yang tidak diketahui. Selepas tahun 1970-an, berdasarkan perkembangan teknologi komputer elektronik, teknologi eksperimen Fourier transform spektroskopi inframerah (FTIR) memasuki makmal ahli kimia moden dan menjadi alat penting untuk analisis struktur.

(1) Prinsip asas spektroskopi inframerah

Apabila pancaran cahaya inframerah dengan panjang gelombang berterusan disinari pada sampel yang diuji, dan frekuensi getaran atau putaran kumpulan tertentu dalam molekul bahan adalah sama dengan frekuensi cahaya inframerah, tenaga yang diserap peralihan molekul daripada asal. tahap tenaga kinetik getaran (putaran) keadaan tanah kepada tahap tenaga kinetik getaran (putaran) tenaga yang lebih tinggi. Selepas molekul menyerap tenaga sinaran cahaya inframerah, peralihan tahap tenaga getaran dan putaran berlaku, dan cahaya pada panjang gelombang itu diserap oleh bahan tersebut. Merekodkan penyerapan cahaya inframerah oleh molekul menggunakan alat untuk mendapatkan spektrogram inframerah. Oleh itu, spektroskopi inframerah ialah analisis struktur gentian menggunakan ciri-ciri penyerapan bahan kepada cahaya inframerah. Setiap jalur penyerapan ciri dalam spektrum mengandungi maklumat tentang kumpulan molekul sampel dan ikatan, dan bahan yang berbeza mempunyai spektrum penyerapan inframerah yang berbeza.

Spektrogram inframerah biasanya menggunakan panjang gelombang（ λ) Atau nombor gelombang（ σ) Paksi mendatar mewakili kedudukan puncak penyerapan, dan paksi menegak mewakili keamatan penyerapan menggunakan penghantaran (T%) atau penyerapan (A).

(2) Pengezonan spektroskopi inframerah

Julat panjang gelombang spektrum inframerah adalah lebih kurang 0.75 hingga 1000 μ M. Spektrum inframerah biasanya dibahagikan kepada tiga kawasan: kawasan inframerah berhampiran, kawasan inframerah pertengahan dan kawasan inframerah jauh. Hubungan antara panjang gelombang dan nombor gelombang ditunjukkan dalam Jadual 6-5.

Spektrum putaran dan spektrum getaran kumpulan tertentu. Disebabkan fakta bahawa jalur penyerapan asas kebanyakan bahan organik dan bukan organik berlaku di kawasan inframerah pertengahan, kawasan inframerah pertengahan adalah kawasan yang paling banyak dikaji dan digunakan, dan yang biasa dirujuk sebagai spektroskopi inframerah merujuk kepada spektrum inframerah pertengahan.

Mengikut sumber puncak penyerapan, spektrum inframerah pertengahan boleh dibahagikan secara kasar kepada dua kawasan: rantau frekuensi ciri dan rantau cap jari.

① Julat frekuensi ciri (4000-1300cm-1): Puncak penyerapan dalam julat frekuensi ciri terutamanya dijana oleh getaran regangan kumpulan berfungsi, dengan bilangan yang kecil tetapi ciri kuat. Oleh itu, mereka sangat berharga dalam kerja pengenalan kumpulan dan digunakan terutamanya untuk mengenal pasti kumpulan berfungsi. Contohnya, kumpulan karbonil, sama ada dalam sebatian seperti keton, asid, ester, atau amida, sentiasa mempamerkan getaran regangan sebanyak 5.9 μ Puncak penyerapan yang kuat muncul di sekitar m, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.9 spektrum μ Jika terdapat spektrum yang kuat. puncak penyerapan sekitar m, boleh ditentukan secara kasar bahawa terdapat kumpulan karbonil dalam molekul.

② Kawasan cap jari (1300-400cm2): Puncak berbilang dan kompleks tanpa ciri kuat, terutamanya dijana oleh getaran beberapa ikatan tunggal C-O, C-N, C-H, O-H dan kumpulan berfungsi lain. Apabila struktur molekul berbeza sedikit, terdapat perbezaan halus dalam penyerapan di rantau ini. Keadaan ini seperti setiap orang mempunyai cap jari yang berbeza, justeru ia dipanggil kawasan cap jari. Kawasan cap jari sangat membantu untuk membezakan sebatian dengan struktur yang serupa.

(3) Spektrum inframerah gentian biasa

Kumpulan ciri bahan polimer mempunyai tiga ciri utama pada spektrum inframerah: kedudukan dan keamatan puncak penyerapan, serta bentuk puncak penyerapan. Terdapat perbezaan ketara dalam spektrum inframerah bahan yang berbeza, dan prinsip ini boleh digunakan untuk mengenal pasti gentian tekstil.

Apabila menggunakan spektroskopi inframerah untuk mengenal pasti gentian tekstil, terdapat dua proses utama: "pengukuran spektrum" dan "bacaan spektrum". Pengukuran spektrum melibatkan pengukuran spektrum inframerah gentian yang tidak diketahui. Membaca spektrum melibatkan membandingkan spektrum inframerah gentian yang tidak diketahui dengan spektrum standard gentian yang diketahui, dengan itu menentukan kategori gentian yang tidak diketahui. Analisis kualitatif gentian tekstil menggunakan spektroskopi inframerah mempunyai ciri-ciri yang cepat dan mudah, dan telah digunakan secara meluas.

Spektrum inframerah gentian tekstil biasa ditunjukkan dalam Rajah 6-5 hingga 6-12, dan spektrum penyerapan ciri utama pelbagai gentian boleh dilihat dalam bahan rujukan lain.