脫色處理對羊毛/羊絨/滌綸混紡織物纖維鑒別的影響

2021-01-06 03:42:02蘇玥，侯鋒

毛紡科技 2020年6期

蘇玥，侯鋒

(1.北京弘毅時尚檢驗有限公司國家毛紡織產品質量監督檢驗站，北京 100026；2.中國棉紡織行業協會，北京 100020)

羊絨具有優異的保暖、舒適性，其混紡織物既有較好的柔軟度又挺括有立體感，深受消費者喜愛。在實際生產中經常需要對羊絨、羊毛和滌綸纖維混紡染色織物進行定性和定量分析，通常采用顯微鏡法對羊毛及羊絨進行定性鑒別，由于在顯微鏡下二者的鱗片和細度等特征相似，因此采用該方法鑒別時主觀性較強，對操作人員的經驗要求高,且易產生誤判[1-4]。對于羊毛/羊絨/滌綸混紡深色織物的纖維鑒別，由于染料覆蓋在纖維表面，難以準確區分羊絨、羊毛和滌綸纖維，因此需對染色織物進行脫色處理。本文利用還原脫色的方法，對染色羊絨混紡織物進行脫色處理，探討脫色效果好又不損傷羊絨和羊毛纖維鱗片的較佳脫色工藝，從而準確鑒別羊絨、羊毛和滌綸纖維，對于羊絨混紡染色織物的定性和定量分析具有一定的指導意義。

1 試驗部分

1.1 試驗材料

羊毛/羊絨/滌綸80/10/10混紡織物。經緯紗線密度均為33 tex，經向密度450根/(10 cm)；緯向密度210根/(10 cm)，面密度236 g/m2。

織物樣品共8塊，根據試驗條件分別編號為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#。

1.2 試驗試劑

保險粉、檸檬酸、氫氧化鈉，均為分析純。

1.3 試驗儀器

PS-WT2電子顯微細度檢測儀(松下系統網絡科技(蘇州)有限公司)，SHA-C恒溫振蕩器(常州國華電氣有限公司)，101-0AB型電熱鼓風干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司)。

1.4 試驗方法

1.4.1 試驗原理

顯微鏡法是通過纖維的外觀特征對其進行檢測鑒別，主要觀察纖維的粗細、鱗片、光潔程度等[5]。脫色是利用脫色劑的化學或物理作用，破壞或溶解附著在纖維表面的染料發色體系，使之失去顏色[6]。本文試驗采用保險粉作為還原性脫色劑，通過破壞染料分子結構中的發色體系達到褪色或消色的目的。如偶氮結構的染料，其偶氮基可被還原成氨基而失去顏色[7]。

1.4.2 脫色試驗

為減少脫色過程中羊絨或羊毛纖維受到損傷，并保持脫色液pH值相對穩定(pH值為6)，配置檸檬酸/氫氧化鈉緩沖溶液，配方為：檸檬酸38 g，氫氧化鈉19 g，溶于3 000 mL蒸餾水中，將浴比為1∶40、保險粉含量8%的脫色液置于振蕩器中，放入織物樣品，在一定溫度或時間條件下進行脫色，脫色后的織物用流動水清洗干凈并在低溫下烘干，比較脫色液及織物顏色。

1.4.3 纖維鑒別

采用WlVnt羊毛檢測系統，利用PS-WT2電子顯微細度檢測儀觀察脫色織物纖維外觀特征。WlVnt羊毛檢測系統是常見的纖維含量檢測系統，廣泛用于羊絨、羊毛、兔毛等動物纖維直徑測量及各種天然、人造混合纖維或各種羽絨的鑒別。該系統由計算機、彩色閉路監控攝像機、顯微鏡、打印機及檢測軟件組成。系統采用計算機數字圖象處理技術，可以將在顯微鏡下放大500倍的纖維圖像顯示在計算機屏幕上，便于觀察纖維的形態，判斷纖維類別，實現動物纖維及滌綸纖維等的定性及定量檢測。該系統與傳統的細度測量儀器相比，具有測量精度高、功能齊全、運算速度快、操作簡便、輸出內容完整準確、工作可靠等優點。

2 結果與討論

2.1 脫色溫度對纖維鑒別的影響

試驗設置脫色時間為40 min，對比不同脫色溫度對脫色效果的影響。設計方案為：1#樣品脫色溫度25 ℃，2#樣品脫色溫度50 ℃，3#樣品脫色溫度70 ℃，4#樣品脫色溫度80 ℃。

2.1.1 不同溫度脫色后脫色液對比

不同溫度脫色后織物樣品脫色液對比見圖1。

圖1 不同溫度脫色后織物樣品脫色液對比

由圖1可以看出，1#樣品未發生脫色反應，脫色溫度越高，脫色液顏色越深，主要是因為溫度越高，保險粉的還原活性越高，分解的染料分子越多，染色織物纖維脫色越徹底，有利于纖維的鑒別。通常情況下，在檢測過程中，檢測人員可以通過脫色液深淺直觀的判斷脫色程度。

2.1.2 不同溫度脫色后織物顏色對比

不同溫度脫色后織物樣品對比見圖2。可以看出，織物在相同脫色試劑中經過不同溫度脫色后，具有不同程度的褪色。溫度越高，褪色越明顯，染料從織物上脫離的越多。主要是因為保險粉作為還原劑對染色羊絨混紡織物進行脫色處理后，保險粉的還原性破壞了染料發色基團的分子鍵，從而達到消色或變淺的目的，溫度越高，反應活性越高，反應越劇烈，脫色越充分[8]。

圖2 不同溫度脫色后織物樣品對比

2.1.3 不同溫度脫色后纖維形態

不同溫度脫色后顯微鏡觀察纖維形態見圖3。從圖3(a)可以看出，未脫色樣品(1#樣品)中，無法準確區分出混紡織物中的羊絨、羊毛和滌綸纖維，主要是因為染色后，深色染料覆蓋在纖維表面，導致纖維表面的形態特征被掩蓋，無法利用纖維表面形態及透光性做出準確判斷。

圖3 不同溫度脫色后顯微鏡觀察纖維形態

從圖3(b)可以看出，2#樣品在50 ℃脫色后，部分纖維顏色變淺。在變淺的纖維中能模糊看到鱗片層，有鱗片的纖維為羊毛或羊絨纖維，而滌綸纖維的顏色未有變化，主要因為滌綸纖維表面附著的分散染料未與保險粉發生反應，變化較小。因此可以明顯區分出滌綸纖維。但是羊毛及羊絨纖維顏色仍然較深，未能表現出羊絨和羊毛各自的特性，無法將二者區分出來。

從圖3(c)可以看出，3#樣品在70 ℃脫色后，滌綸纖維的顏色沒有明顯變化，羊絨和羊毛纖維的顏色進一步變淺，鱗片形態完全顯露，各自的透光性也得到了較充分的表現，已經能夠將二者區分開。這主要是因為隨著脫色溫度的提高，羊絨和羊毛纖維表面染料的發色基團被逐漸破壞，鱗片層顯露出來，去除了較深的顏色后，纖維的透光性也得到較好的展示，有助于區分羊絨和羊毛纖維。

從圖3(d)可以看出，當脫色溫度達到80 ℃時，4#樣品中滌綸纖維依然變化較小，羊絨和羊毛雖然顏色更淺，羊絨的形態特征開始模糊，羊絨和羊毛的形態特征趨于一致，已經無法將2種纖維區分開。這主要是因為，在高溫條件下，羊絨和羊毛的鱗片層均遭到破壞，尤其是羊絨纖維損傷嚴重，典型形態特征消失[9-10]。

綜合以上分析，在脫色時間為40 min時，羊毛/羊絨/滌綸混紡織物的最佳脫色溫度為70 ℃。

2.2 脫色時間對纖維鑒別的影響

試驗設置脫色溫度為70 ℃，對比不同脫色時間對脫色效果的影響， 5#樣品為原樣；6#樣品脫色時間為20 min；7#樣品脫色時間為30 min，8#樣品脫色時間為50 min。

2.2.1 不同時間脫色后脫色液對比

不同時間脫色后各織物樣品脫色液對比見圖4。

圖4 不同時間脫色后各織物樣品脫色液對比

從圖4可以看出，脫色時間越長，脫色液顏色越深，主要是因為時間越長，纖維表面被還原的染料增加，纖維染色形態特征隨脫色時間而變化，而水解在脫色液中的染料分子越多，會導致脫色液顏色越深。

2.2.2 不同時間脫色后織物顏色對比

不同時間脫色后織物樣品顏色對比見圖5。從圖5可以看出，織物經過不同時間的脫色后，發生了不同程度的褪色，時間越長，褪色越明顯。主要是因為時間越長織物被還原的染料越多，脫色越充分，織物顏色越淺。

圖5 不同時間脫色后織物樣品顏色對比

2.2.3 不同時間脫色后的纖維形態

不同時間脫色后顯微鏡觀察纖維形態見圖6。從圖6可以看出，織物脫色時間越長，羊毛、羊絨纖維顏色越淺，而羊絨和羊毛的鱗片層隨脫色時間的變化而變化。6#樣品脫色20 min，滌綸纖維顏色無明顯變化，而羊毛和羊絨纖維顏色變淺。主要是由于滌綸纖維上的分散染料不與還原劑發生反應，而羊絨、羊毛纖維表面的染料被還原劑分解，從纖維上剝落，但是由于反應時間較短，反應不充分，還有大量的染料殘留在纖維表面，因此，無法準確區分羊絨和羊毛纖維。7#樣品脫色30 min，滌綸纖維顏色依然較深，無明顯變化，但是羊絨和羊毛纖維的顏色變淺，形態特征能夠比較清晰地表現出來，根據羊絨、羊毛鱗片層的不同形態，可以明顯區分出來。8#樣品脫色50 min，滌綸纖維未發生明顯變化，而羊絨和羊毛纖維顏色進一步變淺，主要是因為羊絨和羊毛纖維受到損傷，少量的二硫鍵水解和肽鍵斷裂[3]，鱗片層被破壞，纖維典型特征消失，導致無法分辨。綜合以上分析，在脫色溫度為70 ℃時，羊毛/羊絨/滌綸混紡織物的最佳脫色時間為30 min。