化學纖維中二氧化鈦含量檢測方法研究

王琦

摘要：目前，化學纖維分子整齊排列，纖維外表面圓滑，且光澤刺眼。如何在生產(chǎn)中化解此問題，則需做消光處理，添加消光劑。然而，添加消光劑二氧化鈦數(shù)量多與少關聯(lián)著纖維消光效果。畢竟二氧化鈦自身不相同也會對纖維熱處置形成干擾，結(jié)果不同，且干擾成品纖維染色性能?，F(xiàn)階段，國內(nèi)沒有化纖維中二氧化鈦含有量測定方式的國家標準與專業(yè)標準，此跟國內(nèi)產(chǎn)生的完備的化纖產(chǎn)品指標及其實驗方式標準體系不相協(xié)調(diào)的。基于此本文主要對化學纖維中二氧化鈦含量檢測進行了簡單的探討，以供相關人員參考。

關鍵詞：化學纖維;二氧化鈦;檢測方式;研究

引言：二十世紀90年代，隨著納米技術的興起，對納米量級二氧化鈦的研究迅速成為焦點，研究表明，納米級二氧化鈦具有優(yōu)異的光催化活性，在光催化方面表現(xiàn)出巨大的應用潛力。然而在實際應用中，單獨采用二氧化鈦進行光催化存在著各種問題，例如，由于其極性強、易團聚，致使二氧化鈦優(yōu)異的性能得不到充分發(fā)揮，嚴重影響了二氧化鈦的實際應用，因此，二氧化鈦的各種修飾是納米材料科學的一個研究熱點。許多學者將具有高活性的二氧化鈦負載于諸如磁性載體、天然無機物載體、高分子載體等。二氧化鈦負載于各種載體后得到的復合材料在實際應用中都有優(yōu)良的表現(xiàn)。

1、二氧化鈦在化學纖維中的應用

鈦白粉消光劑的添加不僅對化學纖維的消光起重要作用，而且對纖維聚合物性能、機器磨損程度、過濾組件使用周期、紡絲的斷頭率、纖維的物理機械性能產(chǎn)生影響。因此，化學纖維中二氧化鈦消光劑的用量一般不會太高，如微消光聚酯切片中鈦白粉的加入量僅為0.07%;半消光切片為0.1%～0.3%，全消光切片加入量為0.5%～2.5%。通常情況下，在實際應用中鈦白粉的加入量在0.2%～0.5%時就可達到很好的消光和增白效果，得到與天然纖維相仿的不透明度，而且對纖維強度、延伸度無明顯影響。

此外，二氧化鈦消光劑應用范疇非常寬泛，在化學纖維生產(chǎn)中，可作為鈦白粉消光劑的有錦綸、滌綸、腈綸、粘纖、丙綸等，有區(qū)分的是鈦白粉在纖維生產(chǎn)中放入時段有所不同。比如：在錦綸生產(chǎn)實踐中，鈦白粉為內(nèi)酰胺中分解后添加聚合反應，之后紡絲分離到每根單絲中。尤其在生產(chǎn)錦綸66中，鈦白粉需要在水中分離，之后在尼龍鹽聚合實踐中加入。然而，在生產(chǎn)聚酯纖維實踐中，添加至乙二醇在鈦白粉中，且平均分離后，添加聚合中。在生產(chǎn)腈綸實踐中，硫氰酸鈉水溶液中分開鈦白粉之后添加聚丙烯腈紡絲原液中，取得具備定量消光劑均勻消光原液，消光纖維才能得到。

2、化學纖維中二氧化鈦含量的檢測方法

2.1、紫外可見分光光度方式

紫外可見分光光度方式為檢測聚酯切片及腈綸中二氧化鈦含量常用方式。二氧化鈦在受熱狀況下能夠溶于強酸測試基礎原理，隨后氧化氫跟四價鈦離子產(chǎn)生黃色絡合物，在410nm位置應用分光光度計，吸光度測定，進一步實現(xiàn)定量監(jiān)測目標。要將化纖當中二氧化鈦全部均勻溶解在測試液體中為此方式的困難點，如何達成此效果，一般應用焦硫酸鉀與濃硫酸加硫酸銨法經(jīng)常遇到。其結(jié)論為適應濃硫酸加硫酸銨法極為快捷，只一次加熱就能將二氧化鈦轉(zhuǎn)化成了可溶性物質(zhì)，而焦硫酸鉀法需要二次加熱，比較浪費時間，同時增添高溫電爐等設施，且灰化進程中有毒害氣體，危險性極大。全方位對比之后，濃硫酸加硫酸銨法樣品處置方式簡單，且確保檢測精度先決條件下可迅速達成正確的檢測需求。不僅如此，對于紫外線可見分光光度法靈敏度及其精準度的缺陷，專家優(yōu)化了樣品量及其溶液酸度操控，把原先靈敏度由0.01%提高到0.0001%，還有部分專家經(jīng)過提升稱樣量，且高氯酸代替過氧化氫褪色應用，紫外分光光度法的精準性獲得有效提升。

2.2、CP-AES方法

在化纖中的二氧化鈦詳盡含量應用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測定方式。最基礎原理利用四價鈦離子與過氧化氫合成黃色絡合物顯色反應，CP-AES測定吸光值通過使用，按照吸光值相關標準曲線取得在溶液中鈦濃度，且將二氧化鈦含有量核算出來。少數(shù)專家采取聚酯切片中的二氧化鈦、灰分含有數(shù)量通過ICP-AES法測定。結(jié)果表明，此方法二氧化鈦加標回收率僅為98%至102%，0.62為相對標準差，呈現(xiàn)優(yōu)點為精準度、精密度與穩(wěn)定性都比分光光度法高，畢竟二氧化鈦化纖中含量極低，小于0.5g/mL時，0至16mg/L為其標準曲線中鈦含有量范疇，此段鈦含量與測試樣品溶液中鈦含量發(fā)生了數(shù)量區(qū)別化，進一步造成測試極低鈦含量樣品溶液過程中，標準曲線線性關系差信息有所偏移，因此，此方式檢測限極低，可完全滿足微消光化纖維中一氧化鈦含量的檢測要求。

2.3、ICP-MS法

針對聚酯纖維樣品實施消解專家使用濕法和微波法，之后借助電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀針對樣品實施測定TiO2含量。結(jié)果表示，濕法消解檢出比較微波消解極小，濕法消解平均測定數(shù)值多出微波消解，同時加標回收試驗結(jié)果得出結(jié)論，更有助于濕法消解TiO3，可獲得TiO2含量精準測定。

2.4、X射線衍射方法

在X射線作用下鈦元素能夠形成熒光為此方式測試基本原理。此試樣外表面，熒光強度和鈦元素含量成正比。對于試樣外表面熒光強弱度進行測試，二氧化鈦含有量確定數(shù)量。測試實踐中，務必將熱壓機把聚酯切片形成測試樣板，且擬定的標準曲線參照二氧化鈦標樣樣板，進一步確立樣品中二氧化鈦詳細含有量。此方式最好應用在顆粒狀的聚酯切片，不能應用纖維狀的聚酯中。

結(jié)束語

總而言之，二氧化鈦檢測方式在化學纖維之中完全不一樣，其每種方式自身不但有優(yōu)點，同時也會暴露出缺陷，因此，勢必認真考量相關方式應用的精準性與適合性。需在確保精準與適合的先決條件下，采取相對簡單、迅速與安全的方式，并且務必參照設施條件等客觀因素。除此之外，勢必創(chuàng)建統(tǒng)一的，適合于不一樣化學纖維二氧化鈦檢測方式執(zhí)行標準，從而便于規(guī)范化化學纖維產(chǎn)品品質(zhì)的把控，進一步提升國內(nèi)化學纖維整體質(zhì)量。

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