[發(fā)明專利]一種研究緩釋香精納米粒與紙張相互作用機(jī)制的表征方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010540376.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN111721737A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖作兵;賈金慧;寇興然;牛云蔚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/3563
• 分類號(hào): G01N21/3563;G01N23/207;G01N23/20008;G01N1/38;G01N1/28
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊;吳寶根

本發(fā)明公開一種研究緩釋香精納米粒與紙張相互作用機(jī)制的表征方法，其特征在于，首先制備吸附緩釋香精納米粒的紙張；以空白紙張為對(duì)照組，采用傅里葉變換衰減全反射紅外光譜法和X射線衍射技術(shù)，將吸附緩釋香精納米粒的紙張與空白紙張進(jìn)行表征；根據(jù)表征得到的測(cè)定曲線，提取相應(yīng)的作用力參數(shù)，從而獲得芳香納米粒與紙張之間的界面相互作用機(jī)理。本發(fā)明能更有效地對(duì)不同材料界面進(jìn)行分析及設(shè)計(jì)，為芳香紙中粒子與紙張界面的力學(xué)特性研究提供新的手段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種纖維基表面涂層界面相互作用力特性的表征方法，該方法是基于傅里葉變換衰減全反射紅外光譜法和X射線衍射技術(shù)，屬于紙張纖維與共聚物納米粒界面力學(xué)特性技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

從植物中提取的纖維素制作紙張自2000年前發(fā)明以來一直是文化傳承的載體。被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域如：包裝、讀寫、清潔、裝飾等，是人類生活中重要的必需品之一。也是重要的工業(yè)資源，涉及電絕緣體、醫(yī)療用具、過濾器等，其應(yīng)用也在不斷地?cái)U(kuò)展。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，由于纖維素紙具有良好的柔韌性、可持續(xù)性、生物降解性、低成本和良好的改性性能，近年來作為多功能材料開發(fā)平臺(tái)受到越來越多的關(guān)注。如用小分子或無機(jī)粒子修飾，在纖維表面上施加各種涂層的方法愈來愈被人們所重視。涂層技術(shù)在涂層材料、制備方法、性能表征、技術(shù)手段等方面都取得了顯著成就。納米涂層以其優(yōu)異的機(jī)械性能，良好的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)在材料表面保護(hù)方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。利用涂層技術(shù)改善材料表面的性能，賦予紙張磁性、超疏水性、抗菌性、芳香紙等，從而實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。

充分理解纖維的表界面特性，尤其是紙張纖維與聚合物納米粒之間界面作用的物化特性，對(duì)制作的芳香紙中微結(jié)構(gòu)的變化研究具有重要意義。在配方已經(jīng)確定的前提下，芳香納米粒與紙張纖維兩相間的界面結(jié)合狀況成為影響研究力學(xué)性能的關(guān)鍵因素。因此，通過對(duì)紙張纖維界面粘結(jié)作用行為的研究，可認(rèn)識(shí)納米粒與纖維吸附的微觀結(jié)構(gòu)，深入了解界面粘結(jié)現(xiàn)象的本質(zhì)，從而增強(qiáng)材料的性能，為芳香墻紙表面力學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。

目前纖維素紙張中不同組份之間的界面作用力表征的手段主要有：拉曼光譜法和傅里葉變換紅外法。拉曼光譜法主要是通過不同的入射光頻率的散射光譜進(jìn)行分析所得到的分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)的信息，并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)分析研究的一種分析方法，該法是通過間接的方式來表征界面作用力，測(cè)試結(jié)果的影響因素較多，導(dǎo)致結(jié)果容易出現(xiàn)較大誤差。傅里葉變換紅外法主要是通過紅外光源照射反映試樣成份特征的光譜,從而推測(cè)化合物的類型和結(jié)構(gòu)，但該方法表征的是溴化鉀壓片后整體的界面作用力，因此測(cè)試結(jié)果是一個(gè)表觀的界面作用力數(shù)據(jù)。雖然這兩種方法從一定程度上表征了紙張與納米粒界面力學(xué)特性，但仍需探索新的表征技術(shù)實(shí)現(xiàn)組份之間界面作用力直接的、定性的表征，獲得紙張與納米粒組份之間界面作用力學(xué)特性，從而為紙張的界面力學(xué)性能評(píng)估及改善等研究提供參考。

傅里葉變換衰減全反射紅外光譜法和X射線衍射技術(shù)，主要用于紙張、棉織物、雜化膜表面間相互作用力的研究。根據(jù)表面吸附顆粒的特性，可測(cè)量多種粒子-基體相互作用力，已有報(bào)道用于聚合物復(fù)合材料中添加劑顆粒與基體的相互作用，如殼聚糖-棉纖維，也在紡織品、電子科學(xué)、造紙等研究中有應(yīng)用。但在紙張表面相關(guān)物的界面力學(xué)特性研究未見相關(guān)報(bào)道。因此本發(fā)明提供了一種基于傅里葉變換衰減全反射紅外光譜法和X射線衍射技術(shù)的緩釋香精納米粒與紙張之間界面作用力類型的表征方法，通過在紙張上修飾特定的微粒，然后用表征技術(shù)獲得表面組分的力學(xué)性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)各種功能材料不同局部區(qū)域的特征信息提取，進(jìn)一步了解緩釋香精-紙張界面的相互作用力，為芳香紙界面的力學(xué)特性研究提供新的手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種傅里葉變換衰減全反射紅外光譜法和X射線衍射技術(shù)的紙張與緩釋香精納米粒界面作用力類型的表征方法，為芳香紙界面的力學(xué)特性研究提供新的技術(shù)手段。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種研究緩釋香精納米粒與紙張相互作用機(jī)制的表征方法，其特征在于，包括以下步驟：