兩種復合纖維混紡物的定性鑒別研究

李小紅 谷小輝 曹月嬋 陸佳英

摘?要：對混紡物中同時存在多種復合纖維進行定性研究。在傳統的燃燒法、顯微鏡觀察法、溶解法基礎上，引入紅外光譜分析法和熱分析技術（差示掃描量熱法、熔點法）對同時含有聚乙烯/聚丙烯復合纖維（PE/PP）、聚乙烯/聚酯復合纖維（PE/PET）的織物進行各種定性測試。結果表明，兩種復合纖維均為皮芯結構，其燃燒特征、溶解特征均體現了PE、PP、PET 3種纖維的復合特征，紅外光譜及熱分析可觀察到兩種復合纖維的皮層與PE單組份纖維的特征、芯層分別與PP、PET單組份的特性基本相同，該方法可準確鑒別聚乙烯/聚丙烯復合纖維和聚乙烯/聚酯復合纖維混紡的紡織品。

關鍵詞：多種復合纖維;聚乙烯/聚丙烯復合纖維;聚乙烯/聚酯復合纖維;定性鑒別

中圖分類號：TS107.4

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X（2019）06-0062-06

Abstract：A qualitative study was conducted on several types of composite fibers simultaneously existing in blended fabric. On the basis of traditional qualitative identification method including combustion method， microscope observation method and dissolution method， infrared spectroscopic analysis method and thermal analysis technology （differential scanning calorimetry and melting point method） were introduced to test the fabrics of PE/PP and PE/PET qualitatively. The results show that both composite fibres are core-skin structures， and their combustion characteristics and dissolution characteristics reflect the composite characteristics of PE， PP and PET fibers. Infrared spectrum and thermal analysis showed that both composite fibers were basically identical with single-component fibers of PE in terms of cortex characteristics， and with single-component fibers of PP and PET in terms of core characteristics. This method can accurately identify the blended fabrics of PE/PP and PE/PET.

Key words：multiple composite fibres; composite fibre of PE/PP; composite fibre of PE/PET; qualitative identification

復合纖維是多組份纖維的一種，是指在同一根纖維的橫截面上同時存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物纖維[1]。復合纖維因其具有獨特的柔軟性、懸垂性、蓬松性、透氣性、吸濕性，各企業通過不同的工藝手段賦予纖維特殊的服用性能，常見的復合纖維結構有皮芯型、海島型、桔瓣型等，可使復合材料表現出單一組份所不能得到的風格、功能和質感[2-3]。聚乙烯（PE）纖維具有強度高、密度低，絕緣性佳、化學性質穩定的優點，但吸濕能力和耐熱、耐光性能較差。聚丙烯（PP）纖維具有質輕、光澤好、手感柔軟、懸垂性優良的特點，但吸濕性、染色性、耐熱及耐老化性能差。滌綸（PET）具有一定的柔曲性和彈性，耐腐蝕、絕緣性好、易洗快干的優點，但染色性及吸濕性較差[4]。PE/PP復合纖維結合了PE和PP的優點，具有化學性質穩定、質輕、手感柔軟的特點，PE/PET復合纖維結合了PE和PET的優點，具有化學性質穩定、耐化學性能良好的特點。目前對于同時含有兩種及兩種以上的復合纖維的紡織品尚無標準或系統的鑒別方法，因此在進行纖維鑒別分析時容易出現誤判或漏判。

復合纖維由于其結構特殊，如皮芯型復合纖維通常皮層較薄，且皮芯層之間貼合度較高，僅用常見的纖維鑒別方法無法準確鑒別[5-6]，本文在傳統的燃燒法、顯微鏡觀察法、溶解法的基礎上，引入紅外光譜分析法以及熱分析測試技術如差示掃描量熱法（DSC）和熔點法分別對PE、PP、PET纖維以及PE/PP復合纖維、PE/PET復合纖維進行分析，以研究PE/PP復合纖維、PE/PET復合纖維混紡紡織品的定性鑒別技術，為后續越來越廣泛應用的其他兩種或以上復合纖維混紡紡織品的定性鑒別提供一定的參考依據。

1?試?驗

1.1?試驗材料、儀器及試劑

PP纖維、PE纖維、PET纖維、PE/PP復合纖維、PE/PET復合纖維、PE/PP復合纖維與PE/PET復合纖維混紡物（以下簡稱PE/PP-PE/PET混紡物），樣品來自部分送檢單位。

BX53型纖維細度儀（日本OLYMPUS公司）;AS-16/316L型水浴振蕩器（順德瑞邦機電設備廠）;Nicolet IS50傅立葉變換紅外光譜儀（美國Thermo Fisher公司）;LV100LOL熱臺偏振光顯微鏡（日本尼康公司）;Q2000差示掃描量熱儀（美國TA公司）;MS204S型電子天平（瑞士METTLER TOLEDO公司）。

2?結果與討論

通過顯微鏡法、燃燒法、溶解法、紅外光譜法、熔點法和熱臺偏光顯微鏡法，PE/PP、PE/PET復合纖維的復合方式（皮芯結構）分別體現了組成復合纖維單組份的各項物理、化學特征，在PE/PP-PE/PET混紡物橫截面纖維形態上可明顯的觀察到兩種不同的皮芯結構型復合纖維，通過溶解法、紅外光譜法及熔點法則基本可確認兩種復合纖維的纖維成分，熱臺偏光顯微鏡法則可直觀地觀察到兩種復合纖維隨著溫度的不斷升高，可觀察到兩種復合纖維的皮層與芯層纖維從部分軟化至熔融、熔斷的全過程，由此可確定兩種復合纖維的具體組成。

3?結?論

綜上所述，對于多種復合纖維混紡紡織品，采用傳統的顯微鏡法、燃燒法、溶解法，結合可視化的熔融特征觀察法、紅外光譜法和熱分析的DSC法等綜合鑒別法，與標準中各類纖維的性能進行比較分析其形態、熱性能、光性能、化學性能，可準確地鑒別PE/PP復合纖維與PE/PET復合纖維混紡物。

a）采用顯微鏡法可清晰地觀察纖維是皮芯型結構的復合纖維，DSC譜圖的二次升溫曲線出現3個熔融峰，分別對應PE、PP、PET。溶解法與燃燒法的差異顯示表面混紡物中含有PE、PP、PET的復合特征。

b）采用紅外光譜法對復合纖維進行測試分析，由光譜圖可觀察到較強的PE紅外特征峰，PP和PET的特征峰較弱，說明復合纖維皮層為PE，芯層可能為PP或PET。

c）熱臺熔融試驗兩種復合纖維在不同溫度發生熔融現象，進一步驗證了試驗樣品中的兩種復合纖維為PE/PP復合纖維和PE/PET復合纖維。

參考文獻：

[1] 孫曉平.復合材料的制備與表征[D].長春：吉林大學，2013.

[2] 錢鑫.國內外雙組分纖維的生產現狀及發展趨勢[J].合成樹脂及塑料，2013，30（4）：80-84.

[3] 蘆長椿.國內外雙組分纖維的技術發展動向[J].紡織導報，2010（1）：51-55.

[4] 于偉東.紡織材料學[M].上海：中國紡織出版社，2006：26-28.

[5] 曹月嬋，陸佳英，谷小輝，等.聚乙烯/聚丙烯復合纖維定性方法研究[J].中國纖檢，2017（3）：94-96.

[6] 杜四海，陸佳英.聚乙烯/聚酰胺復合纖維的定性鑒別方法[J].現代絲綢科學與技術，2017，32（4）：8-10.

[7] 費國平，施瓊.三種彈性纖維鑒別方法探討[J].現代紡織技術，2010，18（2）：33-35.

[8] 程珊，曹楚鳳.紡織用薄膜材料定性鑒別方法研究[J].針織工業，2016（9）：75-77.

[9] 張笑冬，楚珮，郭榮祥，等.聚酰亞胺纖維的定性鑒別方法[J].中國纖檢，2016（2）：84-86.

[10] 梁治齊.紅外光譜在紡織纖維鑒別上的應用[J].北京聯合大學學報，2000（s1）：13-15.

[11] 施點望.兩種聚酯纖維的DSC定量分析方法[J].合成纖維，2014，43（5）：49-51.

[12] 邢聲遠.熱分析法鑒別紡織纖維[M].北京：化學工業出版社，2016.