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摘要:目前,化学纤维分子整齐排列,纤维外表面圆滑,且光泽刺眼。如何在生产中化解此问题,则需做消光处理,添加消光剂。然而,添加消光剂二氧化钛数量多与少关联着纤维消光效果。毕竟二氧化钛自身不相同也会对纤维热处置形成干扰,结果不同,且干扰成品纤维染色性能。现阶段,国内没有化纤维中二氧化钛含有量测定方式的国家标准与专业标准,此跟国内产生的完备的化纤产品指标及其实验方式标准体系不相协调的。基于此本文主要对化学纤维中二氧化钛含量检测进行了简单的探讨,以供相关人员参考。
关键词:化学纤维;二氧化钛;检测方式;研究
引言:二十世纪90年代,随着纳米技术的兴起,对纳米量级二氧化钛的研究迅速成为焦点,研究表明,纳米级二氧化钛具有优异的光催化活性,在光催化方面表现出巨大的应用潜力。然而在实际应用中,单独采用二氧化钛进行光催化存在着各种问题,例如,由于其极性强、易团聚,致使二氧化钛优异的性能得不到充分发挥,严重影响了二氧化钛的实际应用,因此,二氧化钛的各种修饰是纳米材料科学的一个研究热点。许多学者将具有高活性的二氧化钛负载于诸如磁性载体、天然无机物载体、高分子载体等。二氧化钛负载于各种载体后得到的复合材料在实际应用中都有优良的表现。
1、二氧化钛在化学纤维中的应用
钛白粉消光剂的添加不仅对化学纤维的消光起重要作用,而且对纤维聚合物性能、机器磨损程度、过滤组件使用周期、纺丝的断头率、纤维的物理机械性能产生影响。因此,化学纤维中二氧化钛消光剂的用量一般不会太高,如微消光聚酯切片中钛白粉的加入量仅为0.07%;半消光切片为0.1%~0.3%,全消光切片加入量为0.5%~2.5%。通常情况下,在实际应用中钛白粉的加入量在0.2%~0.5%时就可达到很好的消光和增白效果,得到与天然纤维相仿的不透明度,而且对纤维强度、延伸度无明显影响。
此外,二氧化钛消光剂应用范畴非常宽泛,在化学纤维生产中,可作为钛白粉消光剂的有锦纶、涤纶、腈纶、粘纤、丙纶等,有区分的是钛白粉在纤维生产中放入时段有所不同。比如:在锦纶生产实践中,钛白粉为内酰胺中分解后添加聚合反应,之后纺丝分离到每根单丝中。尤其在生产锦纶66中,钛白粉需要在水中分离,之后在尼龙盐聚合实践中加入。然而,在生产聚酯纤维实践中,添加至乙二醇在钛白粉中,且平均分离后,添加聚合中。在生产腈纶实践中,硫氰酸钠水溶液中分开钛白粉之后添加聚丙烯腈纺丝原液中,取得具备定量消光剂均匀消光原液,消光纤维才能得到。
2、化学纤维中二氧化钛含量的检测方法
2.1、紫外可见分光光度方式
紫外可见分光光度方式为检测聚酯切片及腈纶中二氧化钛含量常用方式。二氧化钛在受热状况下能够溶于强酸测试基础原理,随后氧化氢跟四价钛离子产生黄色络合物,在410nm位置应用分光光度计,吸光度测定,进一步实现定量监测目标。要将化纤当中二氧化钛全部均匀溶解在测试液体中为此方式的困难点,如何达成此效果,一般应用焦硫酸钾与浓硫酸加硫酸铵法经常遇到。其结论为适应浓硫酸加硫酸铵法极为快捷,只一次加热就能将二氧化钛转化成了可溶性物质,而焦硫酸钾法需要二次加热,比较浪费时间,同时增添高温电炉等设施,且灰化进程中有毒害气体,危险性极大。全方位对比之后,浓硫酸加硫酸铵法样品处置方式简单,且确保检测精度先决条件下可迅速达成正确的检测需求。不仅如此,对于紫外线可见分光光度法灵敏度及其精准度的缺陷,专家优化了样品量及其溶液酸度操控,把原先灵敏度由0.01%提高到0.0001%,还有部分专家经过提升称样量,且高氯酸代替过氧化氢褪色应用,紫外分光光度法的精准性获得有效提升。
2.2、CP-AES方法
在化纤中的二氧化钛详尽含量应用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定方式。最基础原理利用四价钛离子与过氧化氢合成黄色络合物显色反应,CP-AES测定吸光值通过使用,按照吸光值相關标准曲线取得在溶液中钛浓度,且将二氧化钛含有量核算出来。少数专家采取聚酯切片中的二氧化钛、灰分含有数量通过ICP-AES法测定。结果表明,此方法二氧化钛加标回收率仅为98%至102%,0.62为相对标准差,呈现优点为精准度、精密度与稳定性都比分光光度法高,毕竟二氧化钛化纤中含量极低,小于0.5g/mL时,0至16mg/L为其标准曲线中钛含有量范畴,此段钛含量与测试样品溶液中钛含量发生了数量区别化,进一步造成测试极低钛含量样品溶液过程中,标准曲线线性关系差信息有所偏移,因此,此方式检测限极低,可完全满足微消光化纤维中一氧化钛含量的检测要求。
2.3、ICP-MS法
针对聚酯纤维样品实施消解专家使用湿法和微波法,之后借助电感耦合等离子体质谱联用仪针对样品实施测定TiO2含量。结果表示,湿法消解检出比较微波消解极小,湿法消解平均测定数值多出微波消解,同时加标回收试验结果得出结论,更有助于湿法消解TiO3,可获得TiO2含量精准测定。
2.4、X射线衍射方法
在X射线作用下钛元素能够形成荧光为此方式测试基本原理。此试样外表面,荧光强度和钛元素含量成正比。对于试样外表面荧光强弱度进行测试,二氧化钛含有量确定数量。测试实践中,务必将热压机把聚酯切片形成测试样板,且拟定的标准曲线参照二氧化钛标样样板,进一步确立样品中二氧化钛详细含有量。此方式最好应用在颗粒状的聚酯切片,不能应用纤维状的聚酯中。
结束语
总而言之,二氧化钛检测方式在化学纤维之中完全不一样,其每种方式自身不但有优点,同时也会暴露出缺陷,因此,势必认真考量相关方式应用的精准性与适合性。需在确保精准与适合的先决条件下,采取相对简单、迅速与安全的方式,并且务必参照设施条件等客观因素。除此之外,势必创建统一的,适合于不一样化学纤维二氧化钛检测方式执行标准,从而便于规范化化学纤维产品品质的把控,进一步提升国内化学纤维整体质量。
参考文献
[1]王世鹏,李硕,杨秀和.纳米SiO_2和纳米TiO_2改性SMA沥青混合料性能对比试验研究[J].石油沥青,2021,35(03):12-18.
[2]徐国斌,岳进,王丹凤,高珊,钟宇,赵艳云.3种改性方法对纳米二氧化钛-聚乙烯醇复合膜性能的影响[J].中国食品学报,2020,20(10):206-213.
[3]邹琳,夏贤哲,刘思逵,齐育红.纳米二氧化钛表面接枝硅氧烷基团的工艺研究[J].上海涂料,2020,58(03):13-17.
[4]刘立华.二氧化钛的表面改性处理及表征[J].首都师范大学学报(自然科学版),2018,39(02):49-53.
关键词:化学纤维;二氧化钛;检测方式;研究
引言:二十世纪90年代,随着纳米技术的兴起,对纳米量级二氧化钛的研究迅速成为焦点,研究表明,纳米级二氧化钛具有优异的光催化活性,在光催化方面表现出巨大的应用潜力。然而在实际应用中,单独采用二氧化钛进行光催化存在着各种问题,例如,由于其极性强、易团聚,致使二氧化钛优异的性能得不到充分发挥,严重影响了二氧化钛的实际应用,因此,二氧化钛的各种修饰是纳米材料科学的一个研究热点。许多学者将具有高活性的二氧化钛负载于诸如磁性载体、天然无机物载体、高分子载体等。二氧化钛负载于各种载体后得到的复合材料在实际应用中都有优良的表现。
1、二氧化钛在化学纤维中的应用
钛白粉消光剂的添加不仅对化学纤维的消光起重要作用,而且对纤维聚合物性能、机器磨损程度、过滤组件使用周期、纺丝的断头率、纤维的物理机械性能产生影响。因此,化学纤维中二氧化钛消光剂的用量一般不会太高,如微消光聚酯切片中钛白粉的加入量仅为0.07%;半消光切片为0.1%~0.3%,全消光切片加入量为0.5%~2.5%。通常情况下,在实际应用中钛白粉的加入量在0.2%~0.5%时就可达到很好的消光和增白效果,得到与天然纤维相仿的不透明度,而且对纤维强度、延伸度无明显影响。
此外,二氧化钛消光剂应用范畴非常宽泛,在化学纤维生产中,可作为钛白粉消光剂的有锦纶、涤纶、腈纶、粘纤、丙纶等,有区分的是钛白粉在纤维生产中放入时段有所不同。比如:在锦纶生产实践中,钛白粉为内酰胺中分解后添加聚合反应,之后纺丝分离到每根单丝中。尤其在生产锦纶66中,钛白粉需要在水中分离,之后在尼龙盐聚合实践中加入。然而,在生产聚酯纤维实践中,添加至乙二醇在钛白粉中,且平均分离后,添加聚合中。在生产腈纶实践中,硫氰酸钠水溶液中分开钛白粉之后添加聚丙烯腈纺丝原液中,取得具备定量消光剂均匀消光原液,消光纤维才能得到。
2、化学纤维中二氧化钛含量的检测方法
2.1、紫外可见分光光度方式
紫外可见分光光度方式为检测聚酯切片及腈纶中二氧化钛含量常用方式。二氧化钛在受热状况下能够溶于强酸测试基础原理,随后氧化氢跟四价钛离子产生黄色络合物,在410nm位置应用分光光度计,吸光度测定,进一步实现定量监测目标。要将化纤当中二氧化钛全部均匀溶解在测试液体中为此方式的困难点,如何达成此效果,一般应用焦硫酸钾与浓硫酸加硫酸铵法经常遇到。其结论为适应浓硫酸加硫酸铵法极为快捷,只一次加热就能将二氧化钛转化成了可溶性物质,而焦硫酸钾法需要二次加热,比较浪费时间,同时增添高温电炉等设施,且灰化进程中有毒害气体,危险性极大。全方位对比之后,浓硫酸加硫酸铵法样品处置方式简单,且确保检测精度先决条件下可迅速达成正确的检测需求。不仅如此,对于紫外线可见分光光度法灵敏度及其精准度的缺陷,专家优化了样品量及其溶液酸度操控,把原先灵敏度由0.01%提高到0.0001%,还有部分专家经过提升称样量,且高氯酸代替过氧化氢褪色应用,紫外分光光度法的精准性获得有效提升。
2.2、CP-AES方法
在化纤中的二氧化钛详尽含量应用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定方式。最基础原理利用四价钛离子与过氧化氢合成黄色络合物显色反应,CP-AES测定吸光值通过使用,按照吸光值相關标准曲线取得在溶液中钛浓度,且将二氧化钛含有量核算出来。少数专家采取聚酯切片中的二氧化钛、灰分含有数量通过ICP-AES法测定。结果表明,此方法二氧化钛加标回收率仅为98%至102%,0.62为相对标准差,呈现优点为精准度、精密度与稳定性都比分光光度法高,毕竟二氧化钛化纤中含量极低,小于0.5g/mL时,0至16mg/L为其标准曲线中钛含有量范畴,此段钛含量与测试样品溶液中钛含量发生了数量区别化,进一步造成测试极低钛含量样品溶液过程中,标准曲线线性关系差信息有所偏移,因此,此方式检测限极低,可完全满足微消光化纤维中一氧化钛含量的检测要求。
2.3、ICP-MS法
针对聚酯纤维样品实施消解专家使用湿法和微波法,之后借助电感耦合等离子体质谱联用仪针对样品实施测定TiO2含量。结果表示,湿法消解检出比较微波消解极小,湿法消解平均测定数值多出微波消解,同时加标回收试验结果得出结论,更有助于湿法消解TiO3,可获得TiO2含量精准测定。
2.4、X射线衍射方法
在X射线作用下钛元素能够形成荧光为此方式测试基本原理。此试样外表面,荧光强度和钛元素含量成正比。对于试样外表面荧光强弱度进行测试,二氧化钛含有量确定数量。测试实践中,务必将热压机把聚酯切片形成测试样板,且拟定的标准曲线参照二氧化钛标样样板,进一步确立样品中二氧化钛详细含有量。此方式最好应用在颗粒状的聚酯切片,不能应用纤维状的聚酯中。
结束语
总而言之,二氧化钛检测方式在化学纤维之中完全不一样,其每种方式自身不但有优点,同时也会暴露出缺陷,因此,势必认真考量相关方式应用的精准性与适合性。需在确保精准与适合的先决条件下,采取相对简单、迅速与安全的方式,并且务必参照设施条件等客观因素。除此之外,势必创建统一的,适合于不一样化学纤维二氧化钛检测方式执行标准,从而便于规范化化学纤维产品品质的把控,进一步提升国内化学纤维整体质量。
参考文献
[1]王世鹏,李硕,杨秀和.纳米SiO_2和纳米TiO_2改性SMA沥青混合料性能对比试验研究[J].石油沥青,2021,35(03):12-18.
[2]徐国斌,岳进,王丹凤,高珊,钟宇,赵艳云.3种改性方法对纳米二氧化钛-聚乙烯醇复合膜性能的影响[J].中国食品学报,2020,20(10):206-213.
[3]邹琳,夏贤哲,刘思逵,齐育红.纳米二氧化钛表面接枝硅氧烷基团的工艺研究[J].上海涂料,2020,58(03):13-17.
[4]刘立华.二氧化钛的表面改性处理及表征[J].首都师范大学学报(自然科学版),2018,39(02):49-53.