疏水面料纖維含量分析方法探討

李潤景，沈紅，柴林玉

0 引言

隨著人們生活水平的不斷提高和紡織工業的持續進步，人們對面料的服用性能要求也越來越高，如市場上對具有防水功能織物的需求不斷增加，但對功能性服裝的檢測卻仍在探索中。在目前紡織品纖維含量定量試驗方法中，化學溶解法占據著舉足輕重的作用。化學溶解法需要將織物置于一定濃度試劑中，通過對不同溫度、震蕩條件、反應時間等條件的控制來達到溶解其中一種組分或多種組分的纖維剩余一部分纖維的目的，從而計算出每種纖維的質量百分比。具有防水功能的織物由于較難浸沒于試劑中，對檢測工作中纖維含量的檢測帶來許多不利的影響。

在防水整理中，常應用于服用紡織品的后處理方式多為防水透氣整理，也稱為拒水整理，是指織物經過整理后改變纖維的表面性能，使得纖維表面呈疏水性，使織物不易潤濕。常用防水整理加工方法主要有疏水整理劑法、涂層整理法和緊密織物法三種。在實驗室遇到的多組分樣品中，涂層整理法和疏水整理劑法處理的樣品均占有一定的比例。

由于涂層整理法主要采用層壓或涂層工藝在織物表面涂覆一層薄膜，通過封閉織物表面的孔隙使織物具有防水性能。在對通過此類處理方法的多組分樣品的定量試驗中，一般將涂層先去除后再進行定量試驗。

疏水整理劑法是將織物經過各種疏水劑的乳液或溶液浸軋、干燥和焙烘工藝后，在織物表面形成一層疏水基因，阻止水分子穿過織物，從而達到防水目的。浸軋一般在常溫或55℃～70℃的條件下進行，且此類工藝簡便易行，成本低，但產品的透氣性隨所用疏水劑的種類有所不同。在實驗室定量試驗中，防水整理劑法處理的多組分織物在加入試劑進行試驗時會發現織物并不能浸沒于試劑中，給定量試驗帶來困擾。

文中希望通過對實驗室定量操作過程的試驗條件進行一些改進，從而對疏水整理劑處理的紡織品的化學含量進行分析和探討。

1 試驗

1.1 試劑和儀器

儀器 分析天平、玻璃干燥皿、烘箱和恒溫水浴振蕩器。

試劑 二甲基甲酰胺、75%硫酸和80%硫酸。

1.2 疏水整理樣品的處理

在試驗過程中，如果多組分織物不能完全浸沒于試劑中，試驗人員會采取手工拆法將織物通過物理方式拆為紗線，從而破壞織物的表面構造，使定量試驗得以繼續進行。常見的氨綸/聚酯纖維和棉/聚酯纖維混紡織物占據大部分此類樣品，手工物理拆分的方法會浪費大量的人力和時間，從而降低試驗效率。目前這兩類樣品常用測試方法標準為GB/T 2910.11—2009《紡織品定量化學分析第11部分：纖維素纖維與聚酯纖維的混合物（硫酸法）》、FZ/T 01095—2002《紡織品氨綸產品纖維含量的試驗方法》和GB/T 2910.20—2009《紡織品定量化學分析第20部分：聚氨酯彈性纖維與某些其他纖維的混合物（二甲基乙酰胺法）》。為提高試驗效率，在現有實驗室條件下，通過有效調配試劑和試驗條件來準確、快速定量此類樣品的纖維含量是一個亟需解決的問題。

1.3 樣品準備

在試驗室送檢樣品中選取一定數量、經防水整理劑處理的棉/聚酯纖維和氨綸/聚酯纖維混紡樣品作為試驗研究對象，并選取一部分相近織物結構的純聚酯纖維作為空白對照。

1.4 試驗方案

先通過測定純聚酯纖維在三種試劑中不同溫度下的損傷來進行空白對照和確定定量試驗d值（d為不溶組分的質量變化修正系數），再對典型拒水面料在不同溫度和試劑條件下進行批量試驗所得的數據與標準值進行對比，得到準確的條件控制范圍，最后通過對比試驗得出相關結論。

1.5 試驗步驟

取一定數量的純聚酯纖維進行試驗，測定不同溫度條件下二甲基甲酰胺、75%硫酸和80%硫酸對聚酯纖維的損傷程度。設定聚酯纖維初始重量為100%，在試驗時間為30 min、振蕩速度為60 r/min的條件下往復震蕩，測定不同試劑在不同溫度下對聚酯纖維的損傷程度，測試結果見表1。

表1 不同試劑在不同溫度下處理試樣的損傷情況

由表1可知，當處理溫度小于70℃時，用二甲基甲酰胺和不同濃度的硫酸處理試樣時，三種試劑對聚酯纖維均無損傷。當處理溫度超過70℃時，三種試劑對聚酯纖維均有不同程度的損傷，其中N,N-二甲基甲酰胺對聚酯纖維的損傷較小，最高時僅有1%；而用75%硫酸和80%硫酸處理試樣，當溫度超過80℃時，對聚酯纖維有較大的損傷，最高時可達5%。結合上述測定結果，為保證試驗時的精確度，后續用硫酸法進行試驗時將處理溫度設置低于80℃。

2 結果與討論

2.1 對氨綸/聚酯纖維混紡樣品的定量試驗分析

取一只客戶送樣中機織拒水氨綸/聚酯纖維混紡樣品，該樣品在經緯方向上均含有氨綸，氨綸包纏在兩股聚酯纖維經過加捻組成的紗線中。在FZ/T 01095—2002《紡織品氨綸產品纖維含量的試驗方法》標準規定的條件下，常溫下用80%硫酸法進行試驗，試劑無法浸沒該樣品，具體定量數據無法得出。該樣品在氨綸/聚酯纖維混紡的疏水整理產品中具有很強的代表性，故采用該樣品為代表樣品對該類產品采用多種方法進行試驗，以期獲得該類產品的合理試驗方法。

采用N,N-二甲基甲酰胺、75%硫酸和80%硫酸分別對整塊織物、拆散樣品和手工拆出氨綸的三種樣品進行試驗，并對測試結果進行分析。試驗采用手拆法測得樣品組分為聚酯纖維84.2%和氨綸15.8%。試驗時以手拆法結果作為標準值，對各類試驗條件下所測數據進行比對，測試結果的偏離比程度（見表2和表3），且偏離比的計算按公式（1）進行。

表2 二甲基甲酰胺法在不同溫度下處理試樣所測偏離比

表3 硫酸法在不同溫度下處理試樣所測偏離比

由表2和表3可知，氨綸/聚酯纖維混紡樣品使用二甲基甲酰胺法在溫度為90℃及以上進行試驗時定量偏差值小于1%；使用硫酸法約在70℃能夠達到相對準確定量（偏離比小于±1%）。使用手工拆散的處理方式可以使定量試驗更加容易進行，且拆散后約在50℃的條件下就可以準確定量該類型混紡樣品。

2.2 對棉/聚酯纖維混紡樣品的定量試驗分析

對棉/聚酯纖維采用75%硫酸和80%硫酸兩種試劑分別對整塊和拆散織物進行試驗，同時與廠家實際投料比進行比對。取一只客戶送檢的并經過疏水整理具有拒水效應的棉/聚酯纖維混紡樣品，用不同濃度的硫酸對試樣進行處理，并對測試結果進行比對。

表4 不同方法處理棉/聚酯（40/60）試樣所測偏離比

由表4可知，不同濃度的硫酸法對棉/聚酯纖維混紡樣品進行定量試驗分析發現，拆散后該類型混紡樣品在50℃～70℃試驗條件下可以準確定量；當試驗溫度升至70℃時，具有疏水整理的棉/聚酯纖維可以不經過拆散進行準確定量。

3 結論

（1）在80℃及以上試驗條件下75%硫酸和80%硫酸對聚酯纖維有損傷，且存有安全隱患。

（2）提高試驗溫度和對織物進行拆散都可以一定程度上破壞疏水整理織物的拒水效應，便于定量試驗的進行。

（3）對疏水整理的氨綸/聚酯纖維混紡樣品可以使用二甲基甲酰胺法，也可以使用濃度為75%～80%的硫酸在70℃條件下進行準確定量分析。

（4）對疏水整理的棉/聚酯纖維混紡樣品可以使用濃度為75%～80%的硫酸在溫度為70℃的試驗條件下進行準確定量。