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ATR红外光谱法在检测皮革中的应用
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天津市能谱科技有限公司

时间: 2017-12-19 浏览量: 4724
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背景

随着生活质量的提高,人们对皮革制品(服装、鞋类、箱包、家具等)的需求量越来越大,但是目前市售皮革制品存在有大量仿皮革的人造革制品。因此鉴别各行业中的“革”制品早已成为人们关注的焦点。传统鉴别真皮主要是靠手摸、眼看、嗅味,点燃等四种手段(见注释1),鉴别不同动物皮也可以通过手摸,眼看等传统方法识别(见注释2)。但是随着科技的发展,各种不同皮革材质的商品经过多种物理化学方法处理后在外观甚至手感上与真皮非常接近,采用传统的手感和经验目测等手段难以区分皮革产品的材质,因此,借助现代分析仪器手段对其进行鉴别具有重要的应用价值。A TR-FT IR (傅里叶变换衰减全反射红外光谱法)由于其对样品具有非破坏性,并且快速、准确,目前被广泛的应用在皮革样品鉴定分析领域中。

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天然皮革制品分析



    动物皮革是一类天然的有机化合物,由不同氨基酸组成的蛋白质天然高分子材料。图1-1为真牛皮与市面上某个皮鞋制品ATR红外光谱图,在红外图谱上在1651cm-1附近的较强吸收峰为氨基酸中的羰基C=O 的特征峰,1545 cm-1为N-H弯曲振动吸收峰,3322 cm-1为N-H伸缩振动吸收峰,2800-3000 cm-1为C-H伸缩振动吸收峰。并且通过对比鞋制品与真皮红外图谱,峰型重合度非常高,可以判断该鞋制品为真皮制品。

 


人造革制品分析(皮革涂饰层分析)






    市面上人造革原料主要有聚氨酯类、聚氯乙烯类、尼龙类,丙烯酸树脂类等。为了增加人造革的美观,耐磨,耐用等性能,通常人造革会经过涂饰保护处理,因此通过ATR测试的样品表面信息更多反应的是涂饰层成膜物质结构。图2为市面某人造皮衣表面的ATR红外图谱,以及在红外图库中匹配度较大的标准样品图谱。根据图谱分析:1651 cm-1,1278 cm-1,1075 cm-1,840 cm-1为硝基纤维素特征吸收峰;结合1728 cm-1等系列峰推测该皮革应属于聚氨酯PU人造革,而硝基纤维素是目前最常用的皮革光亮剂之一,通过红外图谱分析该产品属于人造革,所用皮革改性光亮剂为硝基纤维素。具体皮革主体树脂结构可以切开皮衣测试未经涂饰改性层来确定。



注释:1


传统的鉴别真假皮革四种方法
手摸:即用手触摸皮革表面,如有滑爽、柔软、丰满、弹性的感觉就是真皮;而一般人造合成革面发涩、死板、柔软性差。
眼看:真皮革面有较清晰的毛孔、花纹,黄牛皮有较匀称的细毛孔,牦牛皮有较粗而稀疏的毛孔,山羊皮有鱼鳞状的毛孔。
嗅味:凡是真皮都有皮革的气味;而人造革都具有刺激性较强的塑料气味。
点燃:从真皮革和人造革背面撕下一点纤维,点燃后,凡发出刺鼻的气味,结成疙瘩的是人造革;凡是发出毛发气味,不结硬疙瘩的是真皮。



注释:2


鉴别不同动物皮的方法
牛皮:牛皮革面毛孔细小,呈圆形,分布均匀而紧密,皮面光亮平滑,质地丰满、细腻,外观平坦柔禾,用手触摸质地坚实而富有弹性。挑选时,如用力挤压皮面,有细小褶皱出现。用牛皮加工制作的皮制品,如不仔细看,几乎看不到鬃眼。同时,因牛皮较厚穿起来非常挺括。
羊皮:羊皮革面毛孔扁圆、清晰,几根组成一组,排列成鱼鳞状。用羊皮加工制作的皮制品,皮质细腻、柔软,表面虽有光泽,但不像牛皮制品那样明亮,用力挤压皮面,有明显的褶皱产生。羊皮制品穿着舒适。
猪皮:猪皮革面毛孔圆而粗大,三个排列成一组,呈三角形。每组相隔较远,革面凹凸不平。即使经过磨光处理,也可辨认得出。革面较牛皮粗糙,手感硬实。
马皮:粗看马皮与牛皮有些相似,外观光滑细腻。但仔细观察,马皮的光亮度不如牛皮,色泽暗淡,毛孔呈椭圆形,革面松而软。皮面粗细程度、鬃眼大小与羊皮颇为相似,区分的关键在于:马皮皮质比羊皮硬,手感不好,皮面光泽不均匀。用力挤压皮面,没有褶川产生。马皮穿久易断裂。


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