[发明专利]一种间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的定性鉴别方法及应用

说明书

本发明公开一种间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的定性鉴别方法及应用，包括以下步骤：将待鉴别纤维裁切成纤维试样；将所述纤维试样与窗片材料混合均匀，并置于压片机上压制成透明薄片；将所述透明薄片置于可升温红外光谱窗口；使红外光谱仪升温至500℃，记录预设间隔温度点的所述纤维试样分子热运动和热分解的红外光谱图；将所述预设间隔温度点的所述纤维试样分子热运动和热分解的红外光谱图与参比样品的分子热运动和热分解的红外光谱图进行比对分析，以温度分别为400℃以上、波数为1205cm^‑1位置的吸收峰情况和温度升温至500℃过程中波数为818cm^‑1左右位置的吸收峰情况比对分析结果确定待鉴别纤维是间位芳纶纤维或是对位芳纶纤维。

技术领域

本发明涉及纺织纤维技术领域，尤其涉及一种间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的定性鉴别方法及应用。

背景技术

芳纶是芳香族聚酰胺纤维的简称，具有超高强度、高模量、重量轻和持久的热稳定性、阻燃性、超强的耐辐射性、耐酸耐碱的化学稳定性，以及极佳的电绝缘性和抗老化性能，是新型特种纤维的代表。芳纶不但被应用在纺织工业，还是国防军工、医疗、环境保护和前沿尖端科学方面重要的材料，是我国战略性新兴产业中重点发展的材料品种之一。

根据酰胺键在苯环上的相对位置，芳纶纤维分为间位芳纶纤维(芳纶1313，化学名称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)和对位芳纶纤维(芳纶1414，化学名称为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)。间位芳纶纤维分子链排列呈锯齿状，对位芳纶纤维分子链排列呈直线状。由于间位芳纶分子内部的旋转位能相对不高，其大分子链呈现出柔性结构；而对位芳纶分子间的氢键同时具有共轭效应而呈现出刚性特征，具有高度的对称性和规整性，决定了纤维具有较高的结晶度，且结晶相对完整。

间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的应用广泛，但目前对它们进行检验的有关标准的缺失给相关工作带来困难。由于二者分子组成化学元素的种类和含量一致，仅分子排列方式和结晶度有差别。在现行标准体系中，需要同时参照燃烧法(FZ/T 01057.2-2007)、显微镜法(FZ/T 01057.3-2007)和溶解法(FZ/T 01057.4-2007)对间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的物理化学特性进行分析鉴别。上述分析鉴别方法在定性鉴别间位芳纶纤维和对位芳纶纤维时会带来不同的问题，如溶解法需采用溶剂对芳纶纤维进行溶解，这样不可避免地在鉴别操作之后会产生环境不友好的试验废水；显微镜法需借助显微镜判断芳纶纤维形态的变化，对于鉴别人员的专业素质和经验要求较高；其他方法还具有需要大量多次重复试验获得平均结果以确定芳纶纤维种类，并且还有鉴别结果可能不准确等问题。对于间位芳纶纤维和对位芳纶纤维目前尚无很好的高效、稳定和环保的定性鉴别方法。

发明内容

为此，需要提供一种间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的定性鉴别方法及应用，以便为间位芳纶纤维和对位芳纶纤维鉴定技术领域提供一种不使用任何溶液和溶剂的、高效环保和准确稳定的间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的定性鉴别方法，以弥补现有技术中尚无有效的环保、高效和稳定的鉴别间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的技术空白，并规避常规采用的溶解法可能产生危害环境的有毒有害液体和熔点法由于检测者目测的主观误差导致的鉴别结果不准确等风险。

为实现上述目的，本发明的一个方面，发明人提供了一种间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的定性鉴别方法，包括以下步骤：

试样制备：将待鉴别纤维裁切成纤维试样；

透明试样制备：将待鉴别纤维裁切成纤维试样；

透明薄片制备：将所述纤维试样与窗片材料混合均匀，并置于压片机上压制成透明薄片；

将所述透明薄片放在可升温装置中并置于红外光谱仪窗口前；

使可升温红外光谱仪升温至500℃，记录预设间隔温度点的所述纤维试样分子热运动和热分解的红外光谱图；