紅外光譜法鑒別pvc革和pu革

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1、萬方數(shù)據(jù)測試技術(shù)產(chǎn)業(yè)用紡織品總第233期紅外光譜法鑒別PVC革和PU革楊友紅王云發(fā)聞舂香(深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測研究院，深圳，518131)摘+要：利用傅立葉變換紅外光譜儀直接采集Pu革和PVC革涂層的紅外光譜，比較了兩種革的紅外光譜特征，明確了各自主要特征峰的歸屬。通過檢索標(biāo)準(zhǔn)譜庫與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對照，對兩種革進(jìn)行了定性鑒定。該鑒定方法快速、方便、準(zhǔn)確。關(guān)鍵詞：紅外光譜，Pu革，PVC革，鑒別，檢測中圖分類號：TSl06．88文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—7093(2010)02—0044一04隨科技不斷發(fā)展，人造革、合成革發(fā)展迅速，市場日益拓寬。日常生活中花色品種繁多的革制品隨處

2、可見，如室內(nèi)裝飾、沙發(fā)面料、汽車內(nèi)飾、服裝、鞋類和箱包等等，這些制品的原材料從前都是天然皮革，如今其相當(dāng)大的部分被人造革、合成革所替代。在中國，人們習(xí)慣將用聚氯乙烯(PVC)樹脂生產(chǎn)的人造革稱為PVC人造革(簡稱人造革)；用聚氨酯(PU)樹脂與傳統(tǒng)織物生產(chǎn)的人造革稱為PU人造革(簡稱PU革)；用Pu樹脂與非織造布生產(chǎn)的人造革稱為PU合成革(簡稱合成革)；由聚氨酯脲(PUU)與非織造布生產(chǎn)的人造革稱為PUU革。對PU人造革、PU合成革和PUU革來說，目前行業(yè)還沒有準(zhǔn)確地命名，但有人習(xí)慣把上述四種革統(tǒng)稱為合成革。經(jīng)過20多年的不斷研究開發(fā)，PU合成革產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，品種和產(chǎn)量快速增加

3、，其性能越來越接近天然皮革，某些性能甚至超過天然皮革，達(dá)到了與天然皮革真假難分的程度，在人們的日常生活中應(yīng)用日趨增多。PU革在性能上優(yōu)于PVC人造革，但PU革和PVC人造革的外觀非常相似，難以分辨，因此采用合適的方法對兩種革進(jìn)行準(zhǔn)確快速的鑒別顯得尤為重要。收稿日期：2009—09—03作者簡介：楊友紅，男，1979年生，工程師。主要從事紡織品的檢測工作。---——44·—·——1傅立葉變換紅外光譜儀(ATR—FrIR)檢測原理傅立葉變換紅外光譜儀ATR技術(shù)是通過樣品表面的反射信號獲得樣品表層有機(jī)成分和無機(jī)物的結(jié)構(gòu)信息，從而獲得紅外光譜圖，不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有不同的紅外光譜圖‘1I。2實(shí)

4、驗(yàn)2．1實(shí)驗(yàn)儀器與樣品儀器：Nicolet6700傅里葉變換紅外光譜儀，附件ATR，ATR的晶體材料為Ge。樣品：PVC革、Pu革和PUu革，由某企業(yè)提供。2．2儀器測試條件掃描次數(shù)32，分辨率4cm～，動(dòng)鏡速度0．6329，檢測器DTGSKBr。波數(shù)范圍：4000～400cm。1：2．3實(shí)驗(yàn)過程由于革的表面通常有涂層膜，膜的成分不一定等同于革的成分，因此，在取PVC革、Pu革、PUU革試樣時(shí)需用刀片分別割取三種革樣品涂層的中間層，然后一一置于Ge晶體上，測定其紅外光譜圖。萬方數(shù)據(jù)2010年第2期產(chǎn)業(yè)用紡織品測試技術(shù)3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3．1PVC革譜圖分析在分析PVC革譜圖前，先分析

5、PVC革的主要組成。PVC單體的結(jié)構(gòu)簡式為CH：==CHCI。為了達(dá)到特定的效果，PVC材料在實(shí)際使用中經(jīng)常加入增塑劑、穩(wěn)定劑、增量劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其他添加劑，使其具有不易燃性、高強(qiáng)度、耐氣候變化性以及優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。PVC作為人造革用樹脂，為了增加其皮革特性，通常添加一定量的增塑劑，主要是鄰苯二甲酸酯(C拼H弛0。)；為了增加革的硬度和手感，需添加一定量的增量劑，一般為碳酸鈣(CaCO，)。因此PVC革不是一種純凈物，其紅外光譜也是化合物的集中體現(xiàn)，主要是PVC、增塑劑(C24H，。O。)、增量劑(CaC03)等物質(zhì)譜圖的疊加。PVC革的紅外光譜圖(圖1)中強(qiáng)峰

6、在1724、l424和1274cm。1處，雙峰在l600和l579cm。1處，中強(qiáng)峰在1123、l073、1039、873、743和705cm“處，弱而寬的峰在3300和961Clltl。處。3400cm一附近有明顯的羥基吸收，這是由于cMH，。O。縮減時(shí)殘存了一部分未反應(yīng)的羥基。1724cm‘1處中強(qiáng)峰及1600和1579cm一處雙峰是c24H380。的特征峰。873cm。1處中強(qiáng)峰符合CaCO，的特征峰Bo，由此可知PVC革中存在增量劑CaC03。波數(shù)／arI圖1PVC革紅外光譜圖圖1中PVC由于碳鏈上鄰接氯原子所產(chǎn)生的紅外光譜的主要特征峰在1274cm。1處。該峰屬于C—H和

7、c—O彎曲振動(dòng)的疊加，由于氯原子直接連接在同一碳原子上，使其吸收強(qiáng)度大大增加。1424cm。1處的峰歸屬CH2的變形振動(dòng)，受氯原子的影響，和正常的CH：的變形振動(dòng)頻率(約出現(xiàn)在1475cm叫處)比較，峰位向低頻方向位移近50cm。1【3J。在800～600cm“區(qū)域有許多很強(qiáng)、很寬的峰，彼此重疊在一起，它們是c—cl和碳酸根離子伸縮振動(dòng)的吸收。3．2PU革譜圖分析PU革通常不加入各種添加劑，其紅外光譜圖(圖2)主要特征是由PU的氨基和羰基所產(chǎn)生的。它的最強(qiáng)峰位于173