彈性復合面料的纖維成分含量定量分析研究

戈強勝+李小紅

摘要：

本文簡要分析了采用不同定量方法對含氨綸的彈性復合面料進行纖維成分定量結(jié)果的影響，并選取代表性樣品進行實驗室間比對分析。

關(guān)鍵詞：復合面料；預處理；粘合劑；定量方法；比對

1 引言

復合面料將一層或多層紡織材料、無紡材料及其他功能材料經(jīng)粘結(jié)貼合而成的一種新型材料。復合面料應用了“新合纖”的高技術(shù)和新材料，具備很多優(yōu)異的性能，如織物表現(xiàn)細潔、精致、文雅、溫馨，織物外觀豐滿、防風、透氣，具備一定的防水功能等[1]。如采用聚酯纖維/氨綸混紡面料和其他面料進行復合，可形成良好的、具有一定彈性的結(jié)構(gòu)緊密、柔軟面料效果。

大多數(shù)復合面料在加工過程中使用了一定的粘合劑，且粘合劑在纖維成分定量過程中很難完全去除干凈，對纖維定量的準確性有很大的影響。因粘合劑很難完全去除干凈，選擇不同的定量方法、溶解順序?qū)Τ煞侄拷Y(jié)果影響也很大。本文選取一定成分比例的含氨綸和聚酯纖維的彈性復合面料，分析采用不同的定量方法對成分結(jié)果的影響，并選取代表性樣品進行實驗室間比對并對比對結(jié)果進行簡要分析。

2 成分定量分析方法標準簡述

2.1 預處理方法簡述

國家標準GB/T 2910.1—2009《紡織品定量化學分析第1部分：試驗通則》[2]“引言”部分強調(diào)：經(jīng)過加工或整理的纖維混合物中，可能含有油脂、蠟質(zhì)或整理劑，這些物質(zhì)可能是纖維本身帶有的，也可能是添加的；混合物中還可能存在鹽類和其他水溶性物質(zhì)；此外，紡織品上還可能含有為增加纖維的抱合力，或者為了賦予紡織品防水、抗折皺等性能而添加的樹脂或其他添加物。在分析過程中，這些物質(zhì)中的某些物質(zhì)或全部物質(zhì)可能會溶解掉，并作為可溶纖維組分的質(zhì)量而計算在內(nèi)。為避免此誤差，在分析之前宜去除這些非纖維化物質(zhì)，標準GB/T 2910.1—2009附錄A給出了去除油類、脂肪、蠟質(zhì)和水溶性物質(zhì)的預處理方法。

2.2 定量方法簡述

當樣品無法用拆分法進行定量分析時，用于聚酯纖維和氨綸溶解定量分析的方法標準主要有：FZ/T 01095—2002 《紡織品氨綸產(chǎn)品纖維含量的試驗方法》[3]、GB/T 2910.12—2009 《紡織品定量化學分析 第12部分：聚丙烯腈纖維、某些改性聚丙烯腈纖維、某些含氯纖維或某些彈性纖維與某些其他纖維的混合物（二甲基甲酰胺法）》[4]和AATCC 20A—2014 《纖維分析：定量》[5]，分別采用80%硫酸法、二甲基甲酰胺法和氫氧化鈉/甲醇法進行定量分析?，F(xiàn)簡要描述三種定量方法的差異。

（1） FZ/T 01095—2002

把準備好的試樣放入盛有（24±1）℃的80%硫酸溶液的三角燒瓶中，每克試樣加100mL試液，至少攪拌10min，使氨綸溶解。用已知質(zhì)量的玻璃砂芯坩堝過濾，將剩余纖維用同溫度、同濃度的硫酸洗滌3次，再用常溫蒸餾水洗4～5次，用稀氨水中和2次，然后水洗至指示劑檢查呈中性為止，每次洗后必須用真空泵抽吸排液。

（2）GB/T 2910.12—2009

把準備好的試樣放入三角燒瓶中，每克試樣加入150mL二甲基甲酰胺，塞上玻璃塞，搖動燒瓶將試樣充分潤濕后，讓燒瓶保持90℃～95℃放置1h。

用玻璃砂芯坩堝過濾，殘留物留在燒瓶中，另加60mL二甲基甲酰胺，保持90℃～95℃放置30min，用手輕輕搖動2次。把殘留物過濾到玻璃砂芯坩堝，真空抽吸排液，并用水將殘留物洗至坩堝中，真空抽吸排液。

熱水加滿坩堝洗滌殘留物兩次，每次重力排液后再用真空抽吸。如果不溶纖維是聚酰胺纖維或聚酯纖維，可把玻璃砂芯坩堝和殘留物烘干、冷卻、稱重。

（3）AATCC 20A-2014

準確稱量0.5g～1.5g清潔、干燥、準備好的試樣并記錄其重量，精確到0.1mg。將18g試劑級的氫氧化鈉小球添加到盛有200mL甲醇的250mL錐形瓶中。加熱至80℃并混合充分。將試樣加入密封的燒瓶中并使用有磁力攪拌棒攪拌。經(jīng)過5min浸漬后，將殘液與未溶解的殘留物分離，用70%異丙酮沖洗剩余物，并用已知干重的坩堝過濾出不溶物。然后將坩堝和剩余物一起自然晾干后再轉(zhuǎn)移至105℃～110℃的烘箱中烘至恒重。最后記錄干燥剩余物的重量并精確至0.1mg。

從上述三個標準來看，針對含氨綸和聚酯纖維的復合面料的溶解定量方法有溶解聚酯纖維的，也有溶解氨綸的，具體差異見表1。當樣品中含有粘合劑無法去除干凈時，選擇不同的溶解方法對成分定量結(jié)果準確性具有很大的影響。

3 試驗結(jié)果及分析

3.1 試驗方案設(shè)計

為了使試樣具有代表性，選取不同氨綸含量的聚酯纖維氨綸復合面料三塊，采用一定的預處理方法，然后分別按照標準FZ/T 01095—2002、GB/T 2910.12—2009和AATCC 20A—2014進行定量分析，并將此三份樣品進行實驗室間比對分析。成分定量結(jié)果取兩次平行試驗的平均值。

3.2 預處理方法選擇

結(jié)合 GB/T 2910.12—2009附錄A提到的預處理方法，該類復合面料由于粘合較緊，在不損傷纖維的前提下，無法用手撕開，因此考慮用溶解預處理的方法。由于面料含有氨綸，不適合用二甲基甲酰胺進行粘合劑去除的預處理，對于該類復合面料，選取二氯甲烷和三氯甲烷進行浸泡，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，選擇三氯甲烷浸泡法結(jié)合手工刮除的方法去除粘合劑效果較好，但粘合劑無法完全去除干凈，在紡織品布面上仍可見未去除干凈的粘合劑[6]。

3.3 不同定量方法結(jié)果及分析

將已經(jīng)過預處理后的三種試樣分別按標準FZ/T 01095—2002、GB/T 2910.12—2009和AATCC 20A—2014進行定量分析，結(jié)果見表2。

從表2可以看出，針對含氨綸和聚酯纖維復合面料成分定量，采用GB/T 2910.12—2009和AATCC 20A—2014結(jié)果比較接近，與FZ/T 01095—2002存在一定的差異。三種定量方法結(jié)果存在差異的主要原因是溶劑對粘合劑溶解程度不同，且溶解的粘合劑含量是包含在氨綸含量還是包含在聚酯纖維含量里對最終結(jié)果的影響程度不一樣?？赏ㄟ^觀察分別采用不同方法試驗后剩余物上的粘合劑剩余情況進行分析。標準FZ/T 01095—2002中采用的80%硫酸屬于強酸性溶劑，通過觀察溶解后溶液和溶解后面層面料剩余物發(fā)現(xiàn)，該溶劑在溶解氨綸的時候能把大多數(shù)粘合劑溶解，因此在該方法中相當于把粘合劑的含量計算到氨綸含量里，導致氨綸含量偏高，通過3塊樣品的面層成分結(jié)果也可發(fā)現(xiàn)，氨綸實際含量越低的樣品，用該方法導致的誤差越大。采用GB/T 2910.12—2009的二甲基甲酰胺進行溶解時，發(fā)現(xiàn)剩余物上仍有大量的粘合劑；采用AATCC 20A—2014方法的氫氧化鈉/甲醇溶液在溶解聚酯纖維時也將部分粘合劑溶解，通過觀察溶解后的氨綸可以發(fā)現(xiàn)僅有極少量的粘合劑剩余，由于聚酯纖維在整個面料的成分中占比較大，因此采用該兩種方法粘合劑對最終試驗結(jié)果的影響較小。

故針對含有聚酯纖維和氨綸的彈性復合面料，在進行定量分析時，建議預處理時選用適當?shù)脑噭┍M可能地去除粘合劑，如粘合劑無法完成去除時，盡量選擇與粘合劑反應較溫和的試劑如二甲基甲酰胺進行溶解或選擇溶解含量較大部分的纖維（如聚酯纖維）。

3.4 實驗室間比對結(jié)果分析

將選取的3份樣品進行實驗室間比對，比對結(jié)果如表3。

從外部比對結(jié)果來看，采用同一種處理方式的實驗室，結(jié)果基本一致且具有相對穩(wěn)定的結(jié)果再現(xiàn)性。采用FZ/T 01095—2002的80%硫酸法和GB/T 2910.12—2009的二甲基甲酰胺法結(jié)果存在很大差異。此差異與本實驗室關(guān)于采用不同定量方法研究的結(jié)果一致。

4 結(jié)論

綜上所述，以聚酯纖維/氨綸彈性復合面料為例，成分定量分析時預處理需選用合適的試劑和方法盡可能地去除粘合劑，如粘合劑無法去除干凈時，盡量選擇與粘合劑反應溫和的試劑溶解氨綸或先溶解含量大的聚酯纖維。彈性復合面料在服裝服飾中的運用越來越受追捧，因此正確進行纖維含量成分標識對于該類產(chǎn)品的質(zhì)量控制具有生產(chǎn)實踐意義，本文對于該類含有粘合劑的復合面料的纖維成分含量分析具有一定借鑒作用。

參考文獻：

[1] 姜懷，鄔福麟，梁潔，等.紡織材料學[M].第2版.北京：中國紡織出版社，1996.

[2] GB/T 2910.1—2009 紡織品 定量化學分析 第1部分：試驗通則[S].

[3] FZ/T 01095—2002 紡織品氨綸產(chǎn)品纖維含量的試驗方法[S].

[4] GB/T 2910.12—2009 紡織品 定量化學分析 第12部分：聚丙烯腈纖維、某些改性聚丙烯腈纖維、某些含氯纖維或某些彈性纖維與某些其他纖維的混合物（二甲基甲酰胺法）[S].

[5] AATCC 20A—2014 纖維分析：定量[S].

[6] 李小紅，陸佳英，謝劍飛，等.淺談紡織纖維成分含量檢驗預處理對結(jié)果的影響[J].中國纖檢，2015年6月（上）：78-80.

（作者單位：廣州纖維產(chǎn)品檢測研究院）