萊賽爾纖維與銅氨纖維定性鑒別探討

劉真+郭榮幸

摘要：

為了實現萊賽爾纖維與銅氨纖維的準確、高效定性鑒別，結合手感目測法、燃燒法、溶解法和顯微鏡法探討它們性質的不同。結果表明：與銅氨纖維相比，萊賽爾纖維光澤感、手感和懸垂性較差；銅氨纖維燃燒殘留物呈灰黑色灰燼，萊賽爾纖維呈細而軟灰黑絮狀；在常溫下59.5%硫酸處理30min，萊賽爾纖維有剩余物，銅氨纖維溶解；與銅氨纖維相比，萊賽爾纖維在偏振光顯微鏡下具有明顯刻痕且顏色不均勻，所以4種方法結合可以準確定性鑒別兩種纖維。

關鍵詞：萊賽爾纖維；銅氨纖維；定性鑒別

1 引言

銅氨纖維是將棉短絨等天然纖維素溶解在氫氧化銅或堿性銅鹽的濃氨溶液中，配成紡絲原液，然后通過銅氨工藝得到的再生纖維素纖維，因此在制造過程中以氨及氫氧化銅處理而得名[1]。萊賽爾纖維（俗稱天絲）是一種溶劑型纖維，以可再生的針葉木纖維為原料，制備為纖維素漿粕，然后通過有機溶劑（N-甲基嗎啉-N-氧化物）（NMMO）溶解并紡絲后制得的新型再生纖維素纖維[2-3]。萊賽爾纖維一般常見于牛仔布料、針織布料、內衣等，銅氨纖維一般常見于襯衣、外套、西褲、內衣等。銅氨纖維與萊賽爾纖維均屬于天然再生纖維素纖維，兩者在外觀形態和化學結構上具有極大的相似性[4]。目前銅氨纖維和萊賽爾纖維在檢驗工作中極易混淆，難以區別，為了能夠準確、高效定性鑒別萊賽爾纖維與銅氨纖維，采用手感目測法、燃燒法、溶解法和顯微鏡法對萊賽爾纖維與銅氨纖維的性能進行研究。

2 試驗部分

2.1 儀器和試劑

CU-Ⅱ纖維細度儀（北京和眾視野科技有限公司），Y172型纖維切片器（國有常州紡織儀器廠）、偏振光顯微鏡（Nikon Eclipse Lv100pol）、59.5%硫酸、火棉膠、液體石蠟、無水乙醇、載玻片、蓋玻片、剪刀、鑷子等。

2.2 材料

收集具有溯源性的8份試驗樣品，分別依次編號1#～8#，萊賽爾短纖（1#）、萊賽爾長絲（2#）、銅氨短纖（3#）、銅氨長絲（4#）、含有萊賽爾纖維針織物（5#）、含有萊賽爾纖維梭織物（6#）、含有銅氨纖維針織物（7#）和含有銅氨纖維梭織物（8#）。

2.3 試驗方法

手感目測法：通過用手摸、揉、扯纖維或織物，觀察其光澤、顏色，根據經驗初步判斷出纖維或織物所屬大類。

燃燒法：參照FZ/T 01057.2—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第2部分：燃燒法》。

溶解法：參照FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第4部分：溶解法》和AATCC Test Method 20A-2014《Fiber Analysis： Quantitative》。

顯微鏡法：參照FZ/T 01101—2008《紡織品纖維含量的測定物理法》制作纖維橫截面和縱面切片，參照FZ/T 01057.3—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第3部分：顯微鏡法》觀察萊賽爾纖維與銅氨纖維的縱面和橫截面形態。

3 結果討論與分析

3.1 手感目測法

手感目測法是鑒別纖維最簡單的方法。檢驗發現，銅氨纖維基本上都是長絲，而萊賽爾纖維通常都是短纖。萊賽爾纖維與銅氨纖維經前處理、染色及后整理等工序處理后，外觀形態、色澤、手感等均發生變化。對未經處理的萊賽爾短纖（1#）與銅氨長絲（4#）進行手感目測，發現銅氨長絲的光澤明顯好于萊賽爾短纖，銅氨長絲具有絲綢般的光澤、優良的手感和懸垂性，萊賽爾短纖光澤感、手感和懸垂性較差。

3.2 燃燒法

由于萊賽爾纖維與銅氨纖維經前處理、染色及后整理等工序處理后，燃燒特征發生變化，對未經處理的萊賽爾短纖（1#）與銅氨長絲（4#）進行燃燒，發現萊賽爾纖維與銅氨纖維的燃燒特征均符合再生纖維素纖維，銅氨纖維燃燒后的灰燼顏色比萊賽爾纖維淺，與標準FZ/T 01057.2—2007殘留物特征描述相同，銅氨纖維和萊賽爾纖維的燃燒特征如表1所示。

3.3 溶解法

參照標準FZ/T 01057.4—2007和AATCC Test Method 20A—2014中萊賽爾纖維和銅氨纖維的溶解性能，選取1#～8#試樣樣品，采用銅氨溶液、59.5%硫酸在不同試驗條件下溶解，觀察纖維剩余物狀態，見表2。

如表2所示，萊賽爾短纖（1#）、萊賽爾長絲（2#）、含有萊賽爾針織物（5#）和含有萊賽爾梭織物（6#）在不同條件下的溶解性能相同，銅氨短纖（3#）、銅氨長絲（4#）、含有銅氨纖維針織物（7#）和含有銅氨纖維梭織物（8#）在不同條件下的溶解性能相同，但是萊賽爾纖維和銅氨纖維在常溫銅氨溶液處理20min和30min的溶解狀態不同，同時在常溫、59.5%硫酸溶液處理30min、40min、60min后的溶解狀態不同。銅氨溶液在不同銅離子濃度條件下，萊賽爾纖維的溶解性能會發生變化，出現溶解干凈的現象，同時銅氨溶液配制過程復雜，需現配現用，不適合作為常規試劑長時間擺放使用，所以對萊賽爾纖維與銅氨纖維的定性鑒別中，溶解法采用59.5%硫酸在常溫條件下處理30min，萊賽爾纖維形成塑性物，銅氨纖溶解。

3.4 顯微鏡法

（1） 纖維細度儀下萊賽爾纖維與銅氨纖維形態

纖維細度儀下觀察到的萊賽爾纖維與銅氨纖維的縱向形態見圖1～圖4，橫向形態見圖5～圖8。

采用纖維細度儀在放大500倍的條件下觀察編號1#～8#試驗樣品中萊賽爾纖維和銅氨纖維的形態特征，圖1～圖4為萊賽爾纖維與銅氨纖維的縱面形態，圖5～圖8為萊賽爾纖維與銅氨纖維的橫截面形態。表3對比萊賽爾纖維和銅氨纖維的縱面和橫截面形態，萊賽爾纖維與銅氨纖維在纖維細度儀下的橫截面特征相同，同時與銅氨纖維相比，萊賽爾纖維縱面稍微有刻痕且條干更為立體，圓柱體感更強。

（2）偏振光顯微鏡下萊賽爾纖維與銅氨纖維形態

偏振光顯微鏡下觀察萊賽爾纖維與銅氨纖維形態，圖9～圖12為萊賽爾纖維與銅氨纖維在+45°偏振光下縱面形態，圖13～圖16為萊賽爾纖維與銅氨纖維在-45°偏振光下縱面形態，圖17～圖20為萊賽爾纖維與銅氨纖維在+45°偏振光下橫截面形態，圖21～圖24為萊賽爾纖維與銅氨纖維在-45°偏振光下橫截面形態。

由于萊賽爾纖維與銅氨纖維在纖維細度儀下觀察形態特征區別不明顯，所以采用偏振光顯微鏡觀察。偏振光顯微鏡利用纖維的雙折射現象來鑒別纖維，試驗的參數為：放大倍數500倍，起偏角的度數設定為120o（檢偏角為0o），纖維與載物臺的夾角分別為+45o和-45o，補償片使用1λ的補償片。

對比萊賽爾纖維和銅氨纖維的縱面和橫截面形態，如表4所示，萊賽爾纖維與銅氨纖維在偏振光顯微鏡的橫向形態特征幾乎相同，與銅氨纖維相比，萊賽爾纖維更為立體，圓柱體感更強，刻痕明顯，條干呈色均勻性較差。在偏振光顯微鏡下觀察更容易區分萊賽爾纖維和銅氨纖維。

3 結論

（1）采用手感目測法發現，與銅氨纖維散纖維相比，萊賽爾纖維散纖維光澤感較差、手感和懸垂性較差；采用燃燒法發現，銅氨纖維燃燒殘留物呈灰黑色灰燼，萊賽爾纖維呈細而軟的灰黑絮狀，所以手感目測法和燃燒法可以區分未經處理的萊賽爾纖維和銅氨纖維。

（2）采用溶解法發現萊賽爾纖維在常溫下59.5%硫酸中30min后的溶解形成塑性物質，銅氨纖維溶解；采用顯微鏡法發現，與銅氨纖維相比，萊賽爾纖維在顯微鏡下具有明顯刻痕，在偏振光顯微鏡下顏色不均勻，所以溶解法和顯微鏡法可以準確定性鑒別所有萊賽爾纖維與銅氨纖維。

參考文獻：

[1] 張廣東.銅氨纖維與萊賽爾纖維的定性方法探討[J].山東紡織科技，2016（3）：32-34.

[2] 許英鍵， 王景翰. 新一代纖維素纖維——天絲及其分析[J].中國纖檢，2006（1）：43-45.

[3] 于偉東. 紡織材料學[M]. 北京：中國紡織出版社，2008：23.

[4] 李菊竹.銅氨纖維與萊賽爾纖維鑒別方法的探討[J].中國纖檢，2015（9）：77-78.