彈性聚酯復合纖維定性鑒別的研究

劉真

摘要

為了探索出彈性聚酯復合纖維的定性鑒別方法，采用手感目測法、燃燒法、顯微鏡法、溶解法、紅外光譜分析法和DSC分析法對彈性聚酯復合纖維進行鑒別。結果表明：手感目測法得出彈性聚酯復合纖維具有彈性；燃燒法、溶解法、紅外光譜分析法得出彈性聚酯復合纖維具有與聚酯纖維相同的燃燒、溶解和紅外光譜特征；顯微鏡法觀察彈性聚酯復合纖維為典型的并列型復合形態，DSC測試可確定該纖維并非由單一組分的聚酯纖維構成，為彈性聚酯復合纖維的定性鑒別提供可靠的依據。

關鍵詞：彈性聚酯復合纖維；顯微鏡法；溶解法；紅外光譜分析法；DSC分析法

彈性纖維最早于1937年由O.Bayer、H.Rinke和他們的合作者于德國成功合成。復合纖維是上世紀60年代研發的一種新型化學纖維。彈性聚酯復合纖維是彈性纖維和聚酯纖維的復合，這種纖維具有天然纖維優良的特性以及良好的拉伸回復性和回彈性，廣泛地應用到紡織品。國標GB/T 29862—2013《紡織品纖維含量的標示》附錄B.4中提到“由兩種或多種化學性質不同的線型大分子（質量均不超過85%）構成，含有至少85%酯基官能團，多次拉伸50%后能快速地回復到原長的纖維，標注為‘彈性聚酯復合纖維 （elastomultiester或elasterell-p）”。但未提到用于鑒別彈性聚酯復合纖維的具體方法。所以對彈性聚酯復合纖維進行定性鑒別具有重要意義。

1 試驗

1.1 試驗材料和儀器

樣品：由送檢單位提供試樣。

試劑：火棉膠（天津市富宇精細化工有限公司）、甘油、濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸、次氯酸鈉、DMF、苯酚、氫氧化鈉、甲醇（均由廣州化學試劑廠提供）。

儀器：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（國營常州紡織儀器廠）、傅里葉紅外光譜儀6700（美國Thermo Nicolet）、差示掃描量熱儀 DCS 200F3（德國耐馳）、打火機。

1.2 試驗方法

1.2.1 手感目測法

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。

1.2.2 燃燒法

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

1.2.3 顯微鏡法

顯微鏡法參照標準FZ/T 01057.3—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第3部分：顯微鏡法》。

1.2.4 溶解法

溶解法參照標準FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第4部分：溶解法》。

1.2.5 紅外光譜法

紅外光譜法參照標準FZ/T 01057.8—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第8部分：紅外光譜法》。

1.2.6 差示掃描量熱法

樣品質量：3mg，氣氛：氮氣，流量：20mL/min，升溫速率：10℃/min，降溫速率：10℃/min，溫度范圍：40 ℃ ～220 ℃。

2 結果與分析

2.1 手感目測法

通過目測法觀察到彈性聚酯復合纖維網絡形態整體圖和局部圖見圖1和圖2。

通過手感目測法觀察發現，彈性聚酯復合纖維質地柔軟、手感爽滑、有良好的光澤和彈性，判定纖維為彈性纖維。

2.2 燃燒法

彈性聚酯復合纖維的燃燒特征見表1。

由表1可知，纖維樣品在靠近火焰、接近火焰和離開火焰時的燃燒狀態、燃燒氣味和殘留物特征與聚酯纖維一致，初步判斷為聚酯纖維。

2.3 顯微鏡法

在纖維細度儀下觀察樣品的形態特征，見圖3和圖4。由圖觀察可知，彈性聚酯復合纖維的縱向形態特征為纖維表面平滑，有溝槽，有小黑點；橫向形態特征為兩種纖維沿纖維縱向分列于纖維兩側，為典型的并列型復合形態。

2.4 溶解法

彈性聚酯復合纖維的溶解性能見表2。

在常溫和80℃的條件下觀察彈性聚酯復合纖維在不同化學試劑中的溶解性能發現：彈性聚酯復合纖維的溶解性能與聚酯纖維一致，進一步證明纖維為聚酯纖維。

2.5 紅外光譜分析法

滌綸、PTT、PBT和彈性聚酯復合纖維的紅外光譜圖分別見圖5～圖8。

圖5～圖7的紅外光譜圖來源于標準FZ/T 01057.8—2007。由圖5至圖8可知，彈性聚酯復合纖維與聚酯類纖維的兩個主要特征峰相同，所以確定彈性聚酯復合纖維為聚酯類纖維。

2.6 DSC分析法

彈性聚酯復合纖維的DSC譜圖見表9。

由圖9可知，彈性聚酯復合纖維在200℃～240℃之間有一寬峰，且在209℃和230℃處出現兩個波峰，與傳統單組分聚酯纖維熔點峰有差別，可知該纖維并非由單一組分的聚酯纖維構成。

3 結論

通過采用手感目測法、燃燒法、顯微鏡法、溶解法、紅外光譜分析法和DSC分析法對彈性聚酯復合纖維進行鑒別，從而得出彈性聚酯復合纖維的普遍性特征。首先通過手感目測法發現彈性聚酯復合纖維質地柔軟、手感爽滑、有良好的光澤和彈性；然后采用燃燒法、溶解法、紅外光譜分析法得出彈性聚酯復合纖維具有與聚酯纖維相同的燃燒、溶解和紅外光譜特征；通過顯微鏡法觀察彈性聚酯復合纖維為典型的并列型復合形態，DSC測試可確定該纖維并非由單一組分的聚酯纖維構成，為彈性聚酯復合纖維的定性鑒別提供可靠的依據。