紅外光譜法鑒別新型生態(tài)紡織纖維

1、紅外光譜法鑒別新型生態(tài)紡織纖維陳蕓 趙儷玥 張曉燕 .紡織工業(yè)南方科技測試中心.200082摘要： 通過紅外光譜實(shí)驗(yàn)，研究了玉米纖維、大豆蛋白纖維及牛奶蛋白纖維的定性鑒別方法，為新型生態(tài)紡織纖維的成分鑒別提供檢驗(yàn)依據(jù)。關(guān)鍵詞： 玉米纖維 大豆蛋白纖維 牛奶蛋白纖維 紅外光譜 鑒別1 前言1.1 玉米纖維玉米纖維又稱聚乳酸纖維。以玉米淀粉為原料，將玉米穗殼中的纖維素抽取出來，然后提純。從環(huán)保的觀點(diǎn)看來，玉米聚乳酸纖維以其低原料能源取勝于合成纖維；若不使用丟棄后，12年后即會溶掉，是屬于無污染的纖維并且在生物降解方面獲得極高評價。1.2 大豆蛋白纖維大豆蛋白纖維屬于再生蛋白纖維類，是以榨過油的大豆

2、豆粕為原料，利用生物工程技術(shù)，提取出豆粕中的球蛋白，制成一定濃度的蛋白質(zhì)紡絲液，通過添加功能性助劑，改變蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)，經(jīng)濕法紡絲而成。大豆蛋白纖維被專家譽(yù)為“21世紀(jì)健康舒適型纖維”。其主要原料為來自于自然界的大豆粕，原料豐富且具有可再生性，不會對資源造成掠奪性開發(fā)。在大豆蛋白纖維生產(chǎn)過程中，由于所使用的輔料、助劑均無毒，且大部分助劑和半成品纖維均可回收重新使用。提取蛋白后留下的殘?jiān)€可以作為飼料，其生產(chǎn)過程不會對環(huán)境造成污染。1.3 牛奶蛋白纖維1969年日本東洋紡公司研制并試生產(chǎn)了牛奶蛋白纖維，后經(jīng)過工藝改進(jìn)，制成了牛奶絲。牛奶絲是根據(jù)天然絲質(zhì)本身所含蛋白質(zhì)較高的原理，將液態(tài)牛奶去水、脫

3、脂、加上柔合劑制成牛奶漿，再經(jīng)濕紡新工藝及高科技手段處理而成。2 實(shí)驗(yàn)部分2.1 試樣玉米纖維、大豆蛋白纖維和牛奶蛋白纖維試樣均來源于工廠原料。2.2 實(shí)驗(yàn)器具PE公司Spectrum One型傅立葉紅外吸收光譜儀；哈氏切片器；溴化鉀（光譜純）；瑪瑙研缽、鑷子和制片器等輔助工具。2.3 檢測方法將用哈氏切片器切好的約2mg纖維片段倒入瑪瑙研缽中，再加入150mg左右的溴化鉀均勻研磨至成粉末狀，倒入制片器里制成混合壓片。應(yīng)用傅立葉紅外吸收光譜儀對其進(jìn)行掃描，得到光譜圖見圖1、圖2、圖3。圖1 玉米纖維的傅立葉紅外吸收光譜圖圖2 大豆蛋白纖維的傅立葉紅外吸收光譜圖圖3 牛奶蛋白纖維的傅立葉紅外吸收

4、光譜圖3 結(jié)果與討論1 通過對玉米纖維紅外光譜圖的分析發(fā)現(xiàn)，其部分主要吸收峰具有酯類特征（見表1），屬于聚酯族，然而其紅外光譜圖與聚酯纖維（俗稱滌綸）的紅外光譜圖有明顯差異，經(jīng)各種溶劑輔助鑒定，發(fā)現(xiàn)其耐酸性、耐堿性皆不如聚酯纖維。2 通過與常見合成纖維已知紅外光譜圖的對比發(fā)現(xiàn)，大豆蛋白纖維的特征峰除去酰胺基峰以外，與聚乙烯醇纖維（俗稱維綸）的特征峰完全一致（見表1）。而牛奶蛋白纖維的特征峰除去酰胺基峰以外，與聚丙烯腈纖維（俗稱腈綸）的特征峰完全一致（見表1）。再配合光學(xué)顯微鏡的觀察，從纖維的形態(tài)上，無論是縱向還是橫截面，大豆蛋白纖維、牛奶蛋白纖維的纖維形態(tài)與聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈纖維的纖維形態(tài)

5、都是相同的。但是由于添加了酰胺基，使其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變，不能采用同樣的化學(xué)溶解法對其準(zhǔn)確定性。表1 部分新型生態(tài)紡織纖維紅外光譜主要吸收譜帶及其特征頻率序號纖維種類主要吸收譜帶及其特征頻率（cm-1）特征頻率說明備注1玉米纖維3000，2950，1770，1460，1390，1230，1136，1090，10441770，1230，1090酯類玉米纖維屬于聚酯族。2大豆蛋白纖維1650，15503300，1430，1329，1241，1177，1143，1092，10201650，1550蛋白質(zhì)的酰胺I和酰胺譜帶除了1650與1550的酰胺基特征峰外，其余特征頻率與維綸的特征頻率完全一致3牛奶蛋白纖維2240，1650，15501449，1250，10752240-CN1650，1550蛋白質(zhì)的酰胺I和酰胺譜帶除了1650與1550的酰胺基特征峰外，其余特征頻率與腈綸的特征頻率完全一致4 結(jié)論應(yīng)用紅外吸收光譜法能夠?qū)π滦蜕鷳B(tài)紡織纖維進(jìn)行準(zhǔn)確定性，通過對其紅外光譜圖的分析，可以大致了解其分子結(jié)構(gòu)，從而推斷出其化學(xué)性質(zhì)，便于進(jìn)行紡織品的定量分析。參考文獻(xiàn)1 GB/T 4146-1984.紡織名詞術(shù)語（化纖部分）國家標(biāo)準(zhǔn)第