红外光谱法鉴别pvc革和pu革

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1、万方数据测试技术产业用纺织品总第233期红外光谱法鉴别PVC革和PU革杨友红王云发闻舂香(深圳市计量质量检测研究院，深圳，518131)摘+要：利用傅立叶变换红外光谱仪直接采集Pu革和PVC革涂层的红外光谱，比较了两种革的红外光谱特征，明确了各自主要特征峰的归属。通过检索标准谱库与标准谱图进行对照，对两种革进行了定性鉴定。该鉴定方法快速、方便、准确。关键词：红外光谱，Pu革，PVC革，鉴别，检测中图分类号：TSl06．88文献标识码：A文章编号：1004—7093(2010)02—0044一04随科技不断发展，人造革、合成革发展迅速，市场日益拓宽。日常生活中花色品种繁多的革制品随处

2、可见，如室内装饰、沙发面料、汽车内饰、服装、鞋类和箱包等等，这些制品的原材料从前都是天然皮革，如今其相当大的部分被人造革、合成革所替代。在中国，人们习惯将用聚氯乙烯(PVC)树脂生产的人造革称为PVC人造革(简称人造革)；用聚氨酯(PU)树脂与传统织物生产的人造革称为PU人造革(简称PU革)；用Pu树脂与非织造布生产的人造革称为PU合成革(简称合成革)；由聚氨酯脲(PUU)与非织造布生产的人造革称为PUU革。对PU人造革、PU合成革和PUU革来说，目前行业还没有准确地命名，但有人习惯把上述四种革统称为合成革。经过20多年的不断研究开发，PU合成革产品质量不断提高，品种和产量快速增加

3、，其性能越来越接近天然皮革，某些性能甚至超过天然皮革，达到了与天然皮革真假难分的程度，在人们的日常生活中应用日趋增多。PU革在性能上优于PVC人造革，但PU革和PVC人造革的外观非常相似，难以分辨，因此采用合适的方法对两种革进行准确快速的鉴别显得尤为重要。收稿日期：2009—09—03作者简介：杨友红，男，1979年生，工程师。主要从事纺织品的检测工作。---——44·—·——1傅立叶变换红外光谱仪(ATR—FrIR)检测原理傅立叶变换红外光谱仪ATR技术是通过样品表面的反射信号获得样品表层有机成分和无机物的结构信息，从而获得红外光谱图，不同结构的物质有不同的红外光谱图‘1I。2实

4、验2．1实验仪器与样品仪器：Nicolet6700傅里叶变换红外光谱仪，附件ATR，ATR的晶体材料为Ge。样品：PVC革、Pu革和PUu革，由某企业提供。2．2仪器测试条件扫描次数32，分辨率4cm～，动镜速度0．6329，检测器DTGSKBr。波数范围：4000～400cm。1：2．3实验过程由于革的表面通常有涂层膜，膜的成分不一定等同于革的成分，因此，在取PVC革、Pu革、PUU革试样时需用刀片分别割取三种革样品涂层的中间层，然后一一置于Ge晶体上，测定其红外光谱图。万方数据2010年第2期产业用纺织品测试技术3实验结果与分析3．1PVC革谱图分析在分析PVC革谱图前，先分析

5、PVC革的主要组成。PVC单体的结构简式为CH：==CHCI。为了达到特定的效果，PVC材料在实际使用中经常加入增塑剂、稳定剂、增量剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其他添加剂，使其具有不易燃性、高强度、耐气候变化性以及优良的尺寸稳定性。PVC作为人造革用树脂，为了增加其皮革特性，通常添加一定量的增塑剂，主要是邻苯二甲酸酯(C拼H弛0。)；为了增加革的硬度和手感，需添加一定量的增量剂，一般为碳酸钙(CaCO，)。因此PVC革不是一种纯净物，其红外光谱也是化合物的集中体现，主要是PVC、增塑剂(C24H，。O。)、增量剂(CaC03)等物质谱图的叠加。PVC革的红外光谱图(图1)中强峰

6、在1724、l424和1274cm。1处，双峰在l600和l579cm。1处，中强峰在1123、l073、1039、873、743和705cm“处，弱而宽的峰在3300和961Clltl。处。3400cm一附近有明显的羟基吸收，这是由于cMH，。O。缩减时残存了一部分未反应的羟基。1724cm‘1处中强峰及1600和1579cm一处双峰是c24H380。的特征峰。873cm。1处中强峰符合CaCO，的特征峰Bo，由此可知PVC革中存在增量剂CaC03。波数／arI图1PVC革红外光谱图图1中PVC由于碳链上邻接氯原子所产生的红外光谱的主要特征峰在1274cm。1处。该峰属于C—H和

7、c—O弯曲振动的叠加，由于氯原子直接连接在同一碳原子上，使其吸收强度大大增加。1424cm。1处的峰归属CH2的变形振动，受氯原子的影响，和正常的CH：的变形振动频率(约出现在1475cm叫处)比较，峰位向低频方向位移近50cm。1【3J。在800～600cm“区域有许多很强、很宽的峰，彼此重叠在一起，它们是c—cl和碳酸根离子伸缩振动的吸收。3．2PU革谱图分析PU革通常不加入各种添加剂，其红外光谱图(图2)主要特征是由PU的氨基和羰基所产生的。它的最强峰位于173