用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量檢測的近紅外光譜方法，該方法包括以下步驟：一)收集氨綸預(yù)聚體樣品，選擇足量有代表性的校正集樣本，用化學(xué)滴定法檢測樣品中異氰酸酯基含量；二)測定校正集樣品的近紅外光譜譜圖，取光譜圖的9000～4000cm-1波段進(jìn)行光譜預(yù)處理后，與化學(xué)滴定法測得的該樣品中異氰酸酯基含量相關(guān)聯(lián)，采用偏最小二乘法建立校正模型；三)測定待測氨綸預(yù)聚體樣品的近紅外光譜譜圖，采用與步驟二中相同的預(yù)處理方法處理所得譜圖中9000～4000cm-1波段，將預(yù)處理后得到的吸光度值代入步驟二的校正模型，得到待測氨綸預(yù)聚體樣品中異氰酸酯基含量。本發(fā)明具有分析過程簡單快速，抗干擾能力強(qiáng)，無損分析，取樣量小等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法，屬于 工業(yè)分析領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 氨綸（聚氨基甲酸酯）纖維是當(dāng)前最富有彈性的一種合成纖維，具有優(yōu)異的斷裂 伸長率及斷裂強(qiáng)力，是生產(chǎn)高檔彈性紡織品不可缺少的特殊紡織纖維，具有很高的應(yīng)用價 值和良好的發(fā)展前景。而氨綸生產(chǎn)過程中預(yù)聚合反應(yīng)物（即預(yù)聚體）中異氰酸酯（NC0)含 量會直接影響著氨綸產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率等重要指標(biāo)，因此快速準(zhǔn)確地測定氨綸 預(yù)聚體的異氰酸酯基含量成為氨綸生產(chǎn)過程中一項(xiàng)重要的技術(shù)。
[0003] 目前，異氰酸酯基的測定方法主要分為化學(xué)分析法和儀器分析法?；瘜W(xué)分析法通 常使用甲苯、二正丁胺等有毒化學(xué)試劑，檢測產(chǎn)生大量的廢液，對環(huán)境污染較大；同時檢測 耗時長，穩(wěn)定性較差，對控制生產(chǎn)的穩(wěn)定性有影響。因此，研究一種能夠及時、準(zhǔn)確、快速檢 測預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的方法，對確定氨綸合成反應(yīng)終點(diǎn)和控制生產(chǎn)穩(wěn)定性有重要實(shí) 際意義。
[0004] 近紅外光譜的主要信息表現(xiàn)為物質(zhì)內(nèi)部組分含氫基團(tuán)（包括〇-H、C-H、N-H及S-H 等）對近紅外光的倍頻與組合頻吸收，可以表征絕大多數(shù)有機(jī)物的組成和分子結(jié)構(gòu)的信 息，十分適用于碳?xì)溆袡C(jī)物質(zhì)的組成性質(zhì)測定。因此，近年來，近紅外光譜檢測技術(shù)在農(nóng)業(yè)、 醫(yī)用和化學(xué)等諸多領(lǐng)域應(yīng)用很多。婁春華等采用紅外光譜法快速準(zhǔn)確地測定了異氰酸酯基 加成物中兩種官能團(tuán)的吸收值比值，從而測定體系中異氰酸酯基含量，并最終計算出異氰 酸酯基的封閉率。然而，利用近紅外光譜測定實(shí)際生產(chǎn)中氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的 研究未見報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題：本發(fā)明的目的在于解決目前現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于氨綸預(yù)聚 體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法。該檢測方法的實(shí)施過程簡便，精度高、重復(fù)性 好。
[0006] 技術(shù)方案：本發(fā)明的一種用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方 法包括如下步驟：
[0007] 1)收集氨綸預(yù)聚體樣品，選擇足量有代表性的校正集樣品，用化學(xué)滴定法檢測樣 品中異氰酸酯基的質(zhì)量濃度；
[0008] 2)樣品預(yù)處理后，測定校正集樣品的近紅外光譜譜圖，掃描范圍9000?4000CHT1 波段，并進(jìn)行光譜預(yù)處理后，與化學(xué)滴定法測得的該樣品中異氰酸酯基含量相關(guān)聯(lián)，采用偏 最小二乘法建立校正模型；
[0009] 3)測定待測氨綸預(yù)聚體樣品的近紅外光譜譜圖，采用與步驟二中相同的光譜預(yù)處 理方法處理所得譜圖，將預(yù)處理后得到的吸光度值代入步驟二的校正模型，得到待測氨綸 預(yù)聚體樣品中異氰酸酯基含量。
[0010] 所述校正集樣品個數(shù)大于50。
[0011] 所述用于近紅外掃描的氨綸預(yù)聚體樣品的質(zhì)量濃度為2.0% -3.0%，溶劑是二甲 基乙酰胺。
[0012] 所述的樣品預(yù)處理，是離心脫泡、預(yù)熱至45 ±0. 5 °C。
[0013] 所述的近紅外光譜圖的測定方法是使用Thermo公司Antaris II傅里葉變換近紅 外光譜儀，采用透射方式，液體池專用檢測通道，每個樣品掃描32次取平均得到。
[0014] 所述的步驟1)中的化學(xué)滴定法的檢測條件是：
[0015] 樣品制備：將lg氨綸預(yù)聚體溶于25mL乙酸乙酯和10mL二正丁胺的混合溶液中；
[0016] 滴定劑：0.5MHC1;
[0017] 質(zhì)量濃度計算公式：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法，其特征在于該方法 包括如下步驟： 1) 收集氨綸預(yù)聚體樣品，選擇足量有代表性的校正集樣品，用化學(xué)滴定法檢測樣品中 異氰酸酯基的質(zhì)量濃度； 2) 樣品預(yù)處理后，測定校正集樣品的近紅外光譜譜圖，掃描范圍9000?4000 cnT1波 段，并進(jìn)行光譜預(yù)處理后，與化學(xué)滴定法測得的該樣品中異氰酸酯基含量相關(guān)聯(lián)，采用偏最 小二乘法建立校正模型； 3) 測定待測氨綸預(yù)聚體樣品的近紅外光譜譜圖，采用與步驟二中相同的光譜預(yù)處理方 法處理所得譜圖，將預(yù)處理后得到的吸光度值代入步驟二的校正模型，得到待測氨綸預(yù)聚 體樣品中異氰酸酯基含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法， 其特征在于，所述校正集樣品個數(shù)大于50。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法， 其特征在于，所述用于近紅外掃描的氨綸預(yù)聚體樣品的質(zhì)量濃度為2. 0%-3. 0%，溶劑是二甲 基乙酰胺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法， 其特征在于，所述的樣品預(yù)處理，是離心脫泡、預(yù)熱至45±0. 5°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法， 其特征在于，所述的近紅外光譜圖的測定方法是使用Thermo公司Antaris II傅里葉變換近 紅外光譜儀，采用透射方式，液體池專用檢測通道，每個樣品掃描32次取平均得到。
6. 權(quán)利要求1所述的用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法，其特 征在于，所述的步驟1)中的化學(xué)滴定法的檢測條件是： 樣品制備：將1 g氨綸預(yù)聚體溶于25 mL乙酸乙酯和10 mL二正丁胺的混合溶液中； 滴定劑：〇. 5 M HC1 ; 質(zhì)量濃度計算公式：NCCmKV-Vi) XcHaX42. 02Χ 100%/m 其中，V-空白消耗鹽酸的體積（L); Vj一樣品消耗滴定劑的體積（L); m-樣品質(zhì)量（g)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測方法， 其特征在于，所述的近紅外光譜譜圖的預(yù)處理的方法為一階導(dǎo)數(shù)法或Norris導(dǎo)數(shù)平滑濾 波技術(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的用于氨綸預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的近紅外光譜檢測 方法，其特征在于，所述的預(yù)處理后譜圖的最佳建模波段確認(rèn)為4690-4539 cm'6236-5881 cm'8917-8364 cnT1三個光譜檢測范圍。
【文檔編號】G01N21/359GK104266998SQ201410588723
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】李曉慶, 劉珊珊, 錢錦, 李娟
申請人:浙江華峰氨綸股份有限公司