含不銹鋼纖維紡織制品的檢針檢測

趙華恩 胡 廣 余秀艷

1. 新鄉(xiāng)市北方纖維有限公司(中國) 2. 河南省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院(中國)

不銹鋼纖維是金屬纖維家族中的一大類，具有導(dǎo)電性好，防電磁波、防靜電、導(dǎo)熱、耐高溫、耐腐蝕、耐氧化及高強(qiáng)度的特點(diǎn)，加之柔軟的可紡性，已成為高性能紡織品用新型功能性纖維材料的一種。在防靜電、防輻射、智能導(dǎo)電等眾多高性能產(chǎn)業(yè)用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域紡織品中發(fā)揮著重要的作用。

檢針檢測是檢測紡織制品中有無斷針等尖銳金屬殘留物的重要檢測手段。其目的在于使消費(fèi)者人身安全免受紡織制品中斷針等尖銳金屬殘留物的侵害。檢針檢測在對天然纖維、化學(xué)纖維、合成纖維類紡織制品中斷針等金屬殘留物的檢測確實(shí)有效。然而，在含不銹鋼纖維紡織制品的檢針檢測中，卻不斷出現(xiàn)斷針類金屬殘留物的誤報(bào)警。盡管此類紡織制品中不含這些有害金屬殘留，卻無法通過檢針的檢測。含不銹鋼纖維紡織制品若無法通過檢針檢測，就無法通過海關(guān)的檢驗(yàn)，甚至也無法進(jìn)入國內(nèi)一些大型商業(yè)零售企業(yè)。這造成眾多含不銹鋼纖維紡織制品的生產(chǎn)與經(jīng)銷企業(yè)處于十分尷尬的境地，也在一定程度上制約了此類紡織制品的應(yīng)用與推廣。本文嘗試對含不銹鋼纖維紡織制品無法通過檢針檢測的原因進(jìn)行探討。

1 檢針檢測

1.1 檢針檢測及由來

檢針檢測，實(shí)質(zhì)上是采用一種金屬探測儀器對紡織制品及其他產(chǎn)品進(jìn)行檢測的一種方式。探測儀器開發(fā)的起因與初衷是檢測紡織制品中的斷針，故名“檢針”機(jī)。

檢針起源于日本。20世紀(jì)70年代，日本國內(nèi)曾發(fā)生一起由一枚殘留在服裝內(nèi)的斷針引起的惡性事件，一名嬰兒被穿著服裝內(nèi)殘留的的斷針刺傷進(jìn)而引起傷口感染，最后導(dǎo)致了嬰兒的死亡。受害者家屬提起訴訟，向經(jīng)銷商提出巨額的索賠。此事件在日本社會(huì)引起了巨大的反響。受此事件的影響，日本制定了《檢針法》，明令所有紡織品及與人體皮膚接觸的穿戴物品，在進(jìn)入零售環(huán)節(jié)前必須進(jìn)行尖銳金屬異物檢測。由于《檢針法》的起因是斷針，故此法對斷針尤其重視，銅、鋁等非鐵磁性金屬物品則不列入斷針檢測范圍。

日本《檢針法》實(shí)施之后，有效地避免了紡織制品因殘留斷針等尖銳金屬傷人事件的發(fā)生。繼日本之后，歐洲也要求紡織制品需通過檢針檢測，中國于2009年6月15日發(fā)布并于2010年2月1日開始實(shí)施GB/T 24121—2009《紡織制品 斷針類殘留物的檢測方法》。2015年5月26日發(fā)布并于2016年6月1日實(shí)施的GB 31701《嬰幼兒及兒童紡織產(chǎn)品安全技術(shù)規(guī)范》中明確規(guī)定，嬰幼兒紡織品的包裝中不應(yīng)使用金屬針等銳利物；嬰幼兒及兒童紡織品上不允許殘留金屬針等銳利物[1]。

1.2 檢針檢測原理

檢針檢測是利用電磁感應(yīng)的原理，使紡織制品中的斷針類或鐵磁性金屬殘留物產(chǎn)生感應(yīng)，從而被檢出[2]。

檢針檢測設(shè)備大致可分為3大類。輸送式金屬檢針機(jī)，多用于紡織制品生產(chǎn)加工企業(yè)，檢測紡織制品中遺落的鐵針、鐵屑等鐵磁性物質(zhì)，也用于檢測機(jī)構(gòu)對紡織制品中的斷針類鐵磁性金屬殘留物進(jìn)行檢測。臺式金屬檢測儀，用于對小件、薄件的床上用品類紡織品中的斷針或鐵磁性金屬殘留物的檢測。手持式金屬檢測儀，用于對小件、薄件紡織制品中的斷針或鐵磁性金屬殘留物進(jìn)行檢測，也可輔助其他檢針機(jī)準(zhǔn)確檢出不良品中的斷針或鐵磁性金屬殘留物。

上述3類檢針檢測設(shè)備中，應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬輸送式金屬檢針機(jī)。其工作原理是利用金屬物體通過電磁場時(shí)磁場發(fā)生變化，產(chǎn)生微小電流，從而使設(shè)備感應(yīng)到電流變化并立刻發(fā)出警報(bào)，設(shè)備自動(dòng)停止并在反應(yīng)部位亮紅色警示燈。操作人員可根據(jù)紅燈部位重點(diǎn)檢查并找出金屬異物[3]。

1.3 檢針機(jī)報(bào)警原因分析

由上述3類檢針設(shè)備的檢測原理及檢測對象來看，檢針機(jī)報(bào)警的原因均是，檢針機(jī)因電磁感應(yīng)原理，在被檢測物中檢測到鐵磁性物質(zhì)的存在，引起檢針機(jī)報(bào)警。即含不銹鋼纖維紡織制品在通過檢針機(jī)的檢測中若產(chǎn)生報(bào)警，是因?yàn)楸粰z針機(jī)檢測到其中存在鐵磁性物質(zhì)，而不一定是斷針類尖銳金屬的殘留物。含不銹鋼纖維紡織制品中，即便不存在斷針類尖銳金屬殘留物，也存在鐵磁性物質(zhì)。含不銹鋼纖維紡織制品除包含不銹鋼纖維外，還包含天然纖維或化纖，而天然纖維和化纖無鐵磁性，鐵磁性物質(zhì)的表現(xiàn)來自不銹鋼纖維。

2 不銹鋼和不銹鋼纖維的鐵磁性

2.1 不銹鋼

不銹鋼指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕性介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)侵蝕性腐蝕的鋼，又稱耐酸鋼。

不銹鋼按組織狀態(tài)大致可分為4種。馬氏體不銹鋼具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性，其塑性和可焊性差，耐腐蝕性稍差，具有磁性。以410、 420及440C為標(biāo)記。鐵素體不銹鋼耐腐蝕性與抗氧化性均較好，但力學(xué)性能和可加工性能較差，有磁性，以430和446為標(biāo)記。奧氏體不銹鋼綜合性能好，耐多種介質(zhì)腐蝕，具有良好的塑性、韌性、焊接性、耐蝕性，在氧化性和還原性介質(zhì)中耐蝕性較好，無磁性或具有弱磁性，以200和300系列數(shù)字標(biāo)記，如201、 304、 316及310等。奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼，兼有兩者的特點(diǎn)，具有優(yōu)良的耐孔蝕性和超塑性、導(dǎo)熱系數(shù)高，通常以專利名稱或商標(biāo)命名。除奧氏體不銹鋼為無磁性或具有弱磁性外，其他幾種不銹鋼都具有磁性。

2.2 不銹鋼纖維的鐵磁性

紡織制品用不銹鋼纖維通常以304、304L或316、316L不銹鋼為基材，經(jīng)特殊工藝加工制成的、橫向尺寸在微米級的纖維材料。304、304L或316、316L不銹鋼均屬于奧氏體不銹鋼，雖然材料表現(xiàn)出無磁性或弱磁性，但由其制成的不銹鋼纖維卻呈現(xiàn)出顯著的鐵磁性特征——含不銹鋼纖維的紡織制品在檢針機(jī)上觸發(fā)報(bào)警。一些科技工作者的研究也表明，奧氏體不銹鋼在一定條件下會(huì)呈現(xiàn)磁性。

3 結(jié)論與建議

單純應(yīng)用電磁感應(yīng)原理的檢針機(jī)不適用于含不銹鋼纖維紡織制品的檢測。建議在應(yīng)用電磁感應(yīng)原理檢測的基礎(chǔ)上，增加影像掃描的功能或X光衍射光圖譜，同時(shí)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，研制新型檢針機(jī)或改造現(xiàn)有檢針機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)在將真正的斷針類尖銳金屬殘留物檢出的同時(shí)，使含不銹鋼纖維的紡織制品順利通過檢針檢測。