红外光谱法鉴别新型生态纺织纤维

1、红外光谱法鉴别新型生态纺织纤维陈芸 赵俪玥 张晓燕 .纺织工业南方科技测试中心.200082摘要： 通过红外光谱实验，研究了玉米纤维、大豆蛋白纤维及牛奶蛋白纤维的定性鉴别方法，为新型生态纺织纤维的成分鉴别提供检验依据。关键词： 玉米纤维 大豆蛋白纤维 牛奶蛋白纤维 红外光谱 鉴别1 前言1.1 玉米纤维玉米纤维又称聚乳酸纤维。以玉米淀粉为原料，将玉米穗壳中的纤维素抽取出来，然后提纯。从环保的观点看来，玉米聚乳酸纤维以其低原料能源取胜于合成纤维；若不使用丢弃后，12年后即会溶掉，是属于无污染的纤维并且在生物降解方面获得极高评价。1.2 大豆蛋白纤维大豆蛋白纤维属于再生蛋白纤维类，是以榨过油的大豆

2、豆粕为原料，利用生物工程技术，提取出豆粕中的球蛋白，制成一定浓度的蛋白质纺丝液，通过添加功能性助剂，改变蛋白质空间结构，经湿法纺丝而成。大豆蛋白纤维被专家誉为“21世纪健康舒适型纤维”。其主要原料为来自于自然界的大豆粕，原料丰富且具有可再生性，不会对资源造成掠夺性开发。在大豆蛋白纤维生产过程中，由于所使用的辅料、助剂均无毒，且大部分助剂和半成品纤维均可回收重新使用。提取蛋白后留下的残渣还可以作为饲料，其生产过程不会对环境造成污染。1.3 牛奶蛋白纤维1969年日本东洋纺公司研制并试生产了牛奶蛋白纤维，后经过工艺改进，制成了牛奶丝。牛奶丝是根据天然丝质本身所含蛋白质较高的原理，将液态牛奶去水、脱

3、脂、加上柔合剂制成牛奶浆，再经湿纺新工艺及高科技手段处理而成。2 实验部分2.1 试样玉米纤维、大豆蛋白纤维和牛奶蛋白纤维试样均来源于工厂原料。2.2 实验器具PE公司Spectrum One型傅立叶红外吸收光谱仪；哈氏切片器；溴化钾（光谱纯）；玛瑙研钵、镊子和制片器等辅助工具。2.3 检测方法将用哈氏切片器切好的约2mg纤维片段倒入玛瑙研钵中，再加入150mg左右的溴化钾均匀研磨至成粉末状，倒入制片器里制成混合压片。应用傅立叶红外吸收光谱仪对其进行扫描，得到光谱图见图1、图2、图3。图1 玉米纤维的傅立叶红外吸收光谱图图2 大豆蛋白纤维的傅立叶红外吸收光谱图图3 牛奶蛋白纤维的傅立叶红外吸收

4、光谱图3 结果与讨论1 通过对玉米纤维红外光谱图的分析发现，其部分主要吸收峰具有酯类特征（见表1），属于聚酯族，然而其红外光谱图与聚酯纤维（俗称涤纶）的红外光谱图有明显差异，经各种溶剂辅助鉴定，发现其耐酸性、耐碱性皆不如聚酯纤维。2 通过与常见合成纤维已知红外光谱图的对比发现，大豆蛋白纤维的特征峰除去酰胺基峰以外，与聚乙烯醇纤维（俗称维纶）的特征峰完全一致（见表1）。而牛奶蛋白纤维的特征峰除去酰胺基峰以外，与聚丙烯腈纤维（俗称腈纶）的特征峰完全一致（见表1）。再配合光学显微镜的观察，从纤维的形态上，无论是纵向还是横截面，大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维的纤维形态与聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维的纤维形态

5、都是相同的。但是由于添加了酰胺基，使其化学性质发生了改变，不能采用同样的化学溶解法对其准确定性。表1 部分新型生态纺织纤维红外光谱主要吸收谱带及其特征频率序号纤维种类主要吸收谱带及其特征频率（cm-1）特征频率说明备注1玉米纤维3000，2950，1770，1460，1390，1230，1136，1090，10441770，1230，1090酯类玉米纤维属于聚酯族。2大豆蛋白纤维1650，15503300，1430，1329，1241，1177，1143，1092，10201650，1550蛋白质的酰胺I和酰胺谱带除了1650与1550的酰胺基特征峰外，其余特征频率与维纶的特征频率完全一致3牛奶蛋白纤维2240，1650，15501449，1250，10752240-CN1650，1550蛋白质的酰胺I和酰胺谱带除了1650与1550的酰胺基特征峰外，其余特征频率与腈纶的特征频率完全一致4 结论应用红外吸收光谱法能够对新型生态纺织纤维进行准确定性，通过对其红外光谱图的分析，可以大致了解其分子结构，从而推断出其化学性质，便于进行纺织品的定量分析。参考文献1 GB/T 4146-1984.纺织名词术语（化纤部分）国家标准第