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三聚氰胺纖維應(yīng)用現(xiàn)狀及定性分析方法研究

嘉峪檢測網(wǎng)        2015-11-18 23:38

  摘要:

  對三聚氰胺纖維及其應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹;另外通過顯微鏡法、燃燒法、溶解法、紅外光譜法對三聚氰胺纖維的特性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)通過觀察三聚氰胺纖維的橫截面、縱面形態(tài),結(jié)合考察纖維的溶解性能、燃燒特性、紅外光譜特征峰,可以對三聚氰胺纖維進(jìn)行定性,該研究為三聚氰胺纖維定性標(biāo)準(zhǔn)的建立提供了參考。

  關(guān)鍵詞:三聚氰胺纖維;應(yīng)用現(xiàn)狀;定性分析

  三聚氰胺是一種重要的化工原料,然而讓大家熟知其名的卻是曾經(jīng)的毒奶粉事件。三聚氰胺纖維作為三聚氰胺的延伸產(chǎn)品,已經(jīng)成為具有一定生產(chǎn)和使用規(guī)模的纖維,但在當(dāng)前的纖維檢測領(lǐng)域,三聚氰胺纖維還是一種較為陌生的纖維。本文將對三聚氰胺纖維的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行介紹,同時對三聚氰胺纖維的定性分析方法進(jìn)行研究。

  1三聚氰胺纖維應(yīng)用現(xiàn)狀

  1.1三聚氰胺應(yīng)用領(lǐng)域

  三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物,被用作化工原料。目前,我國已成為世界上三聚氰胺的生產(chǎn)大國,也是世界上最大的三聚氰胺供應(yīng)商[1]。三聚氰胺主要用于木材加工、涂料、造紙、紡織、皮革、模塑料等領(lǐng)域,其中木材加工的層壓板行業(yè)是三聚氰胺最大的消費領(lǐng)域。三聚氰胺纖維是近年來三聚氰胺新應(yīng)用的亮點。

  1.2三聚氰胺纖維

  三聚氰胺纖維又稱三聚氰胺縮甲醛纖維、蜜胺纖維,是以三聚氰胺甲醛(MF)樹脂為原料,經(jīng)特殊的紡絲工藝制成的一種具有三維網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高性能阻燃纖維[2]。三聚氰胺纖維無熔點、不熔滴,具有高耐火焰燃性、高熱穩(wěn)定性、纖維導(dǎo)熱率低的特點。三聚氰胺纖維具有的各種優(yōu)異性能,使其進(jìn)入了傳統(tǒng)的材料工業(yè)領(lǐng)域,應(yīng)用于航天航空、國防軍工等高技術(shù)領(lǐng)域,同時也應(yīng)用到日常領(lǐng)域。目前,三聚氰胺纖維常用作石油鉆井平臺作業(yè)服、高溫爐前工作服、焊工圍裙和手套、消防服、飛機(jī)椅套、熱氣濾材和離合器襯層等各種高溫防護(hù)服和防火抗燃制品,在日用紡織品中主要用于床墊以及高檔服裝等。

  1.3檢測標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

  歐盟于2009年1月發(fā)布第2008/121/EC號指令,對關(guān)于紡織品名稱的第96/74/EC號指令做了修訂,2008/121/EC指令包含20項條文,列出關(guān)于紡織品標(biāo)簽的規(guī)定。此后,歐盟在2009年下半年發(fā)布2009/121/EC指令,2009/121/EC指令是針對2008/121/EC附錄I和V而修訂,此次修訂將三聚氰胺纖維增加到指令2008/121/EC附件I和V中公布的纖維列表中,至此,三聚氰胺纖維正式出現(xiàn)在通用名稱目錄中。

  然而,到目前為止,歐盟雖然將三聚氰胺纖維正式列入纖維通用名稱目錄中,但尚未提出三聚氰胺纖維的定性方法。國內(nèi)也未出現(xiàn)三聚氰胺纖維定性方法的報道,而且與紡織纖維相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)并沒有提及三聚氰胺纖維。

  2三聚氰胺纖維定性分析

  2.1試驗耗材與儀器

  2.1.1材料

  三聚氰胺纖維,BASF公司提供,商品名Basofil纖維。

  2.1.2試劑

  甲酸、硫酸、硝酸、二甲基甲酰胺等試劑,均為分析純,北京化工廠。

  2.1.3儀器

  Nicolet 6700傅里葉變換紅外光譜儀,附件為SMART iTR。

  2.2試驗結(jié)果與討論

  2.2.1顯微鏡法

  用顯微鏡觀察纖維的縱面和橫截面形態(tài),結(jié)果如圖1、圖2所示:三聚氰胺纖維橫截面呈橢圓形;縱面粗細(xì)均勻,表面平滑有光澤。

  三聚氰胺纖維縱面和橫截面形態(tài)與天然纖維有明顯的區(qū)別,與化學(xué)纖維中的銅氨纖、萊賽爾等纖維相似。單純用顯微鏡法無法定性三聚氰胺纖維,但可以作為系統(tǒng)鑒別方法的一個補(bǔ)充部分。

  2.2.2燃燒法

  觀察纖維靠近火焰、接觸火焰和離開火焰時的狀態(tài)及燃燒時產(chǎn)生的氣味和燃燒后殘留物的特征,考察三聚氰胺纖維的燃燒性能。燃燒特性如表1。

  三聚氰胺纖維作為高性能的阻燃纖維,其燃燒性能非常有特色,靠近火焰時不熔不縮以及離開火焰時立即熄滅的性質(zhì),有別于絕大多數(shù)紡織纖維,另外其燃燒氣味具有獨特性。燃燒特性可以作為三聚氰胺纖維定性鑒別的重要依據(jù)之一。

  2.2.3溶解法

  將約100 mg試樣置于試管中,注入10 mL溶劑,用玻璃棒攪動5 min,觀察溶解情況。常用試劑對三聚氰胺纖維的溶解性見表2。

  通過考察三聚氰胺纖維的溶解性能可以看出,三聚氰胺纖維具有較強(qiáng)的耐酸堿性能,無法溶解于常用的40%NaOH、次氯酸鈉、二甲基甲酰胺(95℃)堿性試劑,也很難在常溫下溶于常用的酸性試劑。在常用的試劑中,90℃下,90%甲酸和75%硫酸可以溶解三聚氰胺纖維。

  2.2.4紅外光譜法

  將樣品直接放在紅外光譜儀測試口上,旋轉(zhuǎn)采樣器固定鈕壓住樣品,設(shè)定儀器分辨率為8cm-1,掃描次數(shù)32次,在4000 cm-1~500cm-1波數(shù)范圍內(nèi)掃描,采集樣品的紅外吸收光譜圖,如圖3。

  從圖3可以看出,三聚氰胺纖維在1551 cm-1、1435 cm-1、814 cm-1等幾個波長附近有很強(qiáng)的特征峰結(jié)構(gòu)。其中1551cm-1附近吸收峰為三聚氰胺中三嗪環(huán)芳香族C=N伸縮振動;814 cm-1特征吸收峰為三嗪變形振動特征吸收[3]。

  根據(jù)前面的分析,顯微鏡法、燃燒法、溶解法結(jié)合使用,基本可以對三聚氰胺纖維進(jìn)行明確的定性,如再結(jié)合紅外光譜法,可以進(jìn)一步確定三聚氰胺纖維,尤其當(dāng)混紡織物中三聚氰胺纖維含量較低,其他方法的特征不易發(fā)現(xiàn)的情況下,紅外光譜法具有非常好的優(yōu)勢,可以起到判別三聚氰胺纖維存在與否的確定作用。

  3結(jié)論

  三聚氰胺纖維是近年來三聚氰胺新應(yīng)用的亮點,三聚氰胺纖維已經(jīng)正式出現(xiàn)在歐盟的通用名稱目錄中,但國內(nèi)外尚未出現(xiàn)三聚氰胺纖維的定性方法。顯微鏡法、燃燒法、溶解法、紅外光譜法結(jié)合使用可以作為三聚氰胺纖維有效的系統(tǒng)鑒別方法。

  參考文獻(xiàn):

  [1]汪家銘.三聚氰胺亟待開拓新型產(chǎn)品應(yīng)用市場[J].精細(xì)化工原料及中間體,2011(9):46-47.

  [2]杭祖圣,居法銀,應(yīng)三九,等.三聚氰胺纖維的制備、改性及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報,2009,10(上):37-40.

  [3]鄭凱.奶制品中加有三聚氰胺的紅外光譜鑒別[J].河南科技,2010,8(上):67-68.

  (作者單位:北京市紡織纖維檢驗所)

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來源:中國纖檢

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