亞麻/黏膠纖維混紡面料組分定量分析方法比較

段瑞芬

［跨世紡織品檢測(cè)技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司，上海200233］

0 引言

眾所周知，在同種溶劑中，纖維的溶解性能與自身的性質(zhì)密切相關(guān)。對(duì)混紡織物中纖維含量檢測(cè)常用的方法是化學(xué)溶解法?；瘜W(xué)溶解法主要利用不同纖維溶解性能的差異，先溶解其中一種纖維，然后算出不同纖維的混紡比。所測(cè)纖維含量結(jié)果受到溶解試劑、溶解溫度、溶解時(shí)間以及兩種纖維的溶解性能等因素的制約和影響。對(duì)于溶解性能差異比較大的纖維，其測(cè)試結(jié)果會(huì)比較穩(wěn)定，各標(biāo)準(zhǔn)所采用的方法也大體上相同。對(duì)于溶解性能差異不大的纖維，測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性較差，各標(biāo)準(zhǔn)所采用的測(cè)試方法也有不同。本文分別對(duì)美標(biāo)、歐標(biāo)、國(guó)標(biāo)中的亞麻和黏膠纖維定量分析方法進(jìn)行了比較和研究。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

3 種試樣均為55%亞麻+45%黏纖混紡機(jī)織平紋布，規(guī)格大小為92 cm×92 cm。其中，試樣1為漂白機(jī)織平紋布，試樣2為原色機(jī)織平紋布，試樣3為黑色機(jī)織平紋布。

1.2 儀器設(shè)備

顯微鏡；分析天平，精確到0.1 mg；玻璃砂芯坩堝，容量為30～40 mL，微孔直徑為90～150 μm，烘箱溫度可以控制在105～110 ℃；具塞三角瓶，容量不小于200 mL；恒溫震蕩水浴裝置；抽濾裝置；干燥器，裝有變色硅膠；燒杯；電爐。

1.3 試劑

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59.5%的硫酸，在20 ℃時(shí)的密度為1.490 2～1.495 6 g/cm3；甲酸/氯化鋅溶液（將20 g無(wú)水氯化鋅和68 g無(wú)水甲酸加水配制成100 g甲酸/氯化鋅溶液）；稀氨水溶液（水和氨水的體積比為98∶2，質(zhì)量濃度為0.880 g/mL）；保險(xiǎn)粉。

1.4 試驗(yàn)原理

根據(jù)兩種纖維溶解性能的不同，選用特定的試劑，在規(guī)定的溫度、時(shí)間及測(cè)試條件下，先將黏膠纖維從已知干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除，然后收集殘留物，清洗，烘干，稱(chēng)重，用修正后的質(zhì)量計(jì)算其占混合物干燥質(zhì)量的百分比，再由差值得出另一種纖維的質(zhì)量百分比，然后結(jié)合公定回潮率，計(jì)算出公定回潮率下黏膠和亞麻纖維的百分比。

1.5 參照標(biāo)準(zhǔn)

AATCC TM20A∶2020《棉麻纖維與黏膠萊賽爾類(lèi)纖維混紡》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)AATCC TM20A）12.3方法3中注意事項(xiàng)的條款17.7.2。

ISO 1833-22∶2020《紡織品 定量化學(xué)分析 第22部分：黏膠或某些類(lèi)型的銅氨纖維或莫代爾纖維或萊賽爾纖維與亞麻纖維混紡（甲酸和氯化鋅法）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)ISO 1833-22）。

GB/T 2910.22—2009《紡織品 定量化學(xué)分析第22 部分 黏膠或某些類(lèi)型的銅氨纖維或莫代爾纖維或萊賽爾纖維與亞麻纖維混紡（甲酸和氯化鋅法）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)GB/T 2910.22）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)亞麻/黏纖混紡面料定量分析結(jié)果

測(cè)試時(shí)，參照?qǐng)?zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)不同，選用的試劑也不同。不同顏色的亞麻/黏纖混紡面料在不同測(cè)試條件下進(jìn)行測(cè)試，黑色面料褪色前后也在不同測(cè)試條件下測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見(jiàn)表1～表4。各表中：m0為溶解前亞麻/黏纖織物的干質(zhì)量；m1為被溶解的黏纖干質(zhì)量；m2為溶解黏纖后剩余亞麻干質(zhì)量；d1為黏纖修正因數(shù)；d2為亞麻纖維修正因數(shù)；AATCC TM20A 中，未染色亞麻修正因數(shù)d2為1.084，染色亞麻修正因數(shù)d2為1.105，纖維占比按［（100×m2d2/m0）-1.6］進(jìn)行計(jì)算；ISO 1833中，原纖狀態(tài)的黏纖和亞麻修正因數(shù)d1、d2分別為1.05和1.04，漂白過(guò)的黏纖和亞麻修正因數(shù)d1、d2分別為1.16和1.07，纖維占比按100×［m0-d1（m1-d2m2）］/m0進(jìn) 行 計(jì) 算；GB 2910.22 中，亞麻修正因數(shù)d2為1.07，纖維占比按100×m2d2/m0進(jìn)行計(jì)算。

由表1～表4 可知：對(duì)于漂白和原色亞麻/黏纖混紡面料，不同標(biāo)準(zhǔn)（用不同試劑）所測(cè)試的亞麻纖維和黏膠纖維的質(zhì)量占比結(jié)果接近；對(duì)于黑色亞麻/黏纖混紡面料，不同標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)試的兩種纖維的質(zhì)量占比結(jié)果存在差異?？梢?jiàn)，對(duì)于未染色的面料，不同測(cè)試方法對(duì)結(jié)果的影響比較小，測(cè)試結(jié)果比較穩(wěn)定；對(duì)于黑色亞麻/黏纖混紡面料，未褪色就直接進(jìn)行測(cè)試，所得結(jié)果不穩(wěn)定，且在顯微鏡下觀察可發(fā)現(xiàn)剩余的纖維中仍殘留亞麻纖維。因此，對(duì)此面料定量分析前應(yīng)先進(jìn)行褪色處理；但經(jīng)褪色處理后的黑色亞麻/黏纖混紡面料，參照不同標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試所得的結(jié)果偏差較大。

表3 亞麻/黏纖混紡黑色機(jī)織平紋布未褪色前不同標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)各組分質(zhì)量占比結(jié)果

表4 亞麻/黏纖混紡黑色機(jī)織平紋布褪色后不同標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)各組分質(zhì)量占比結(jié)果

2.2 方法探究

基于現(xiàn)有的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)黑色亞麻/黏纖混紡面料進(jìn)行組分測(cè)試的方法存在一定的局限性。為了解決日常纖維含量混紡比測(cè)定中遇到的實(shí)際問(wèn)題，試驗(yàn)以59.5%硫酸法為基礎(chǔ)，亞麻/黏纖混紡漂白機(jī)織平紋布為試樣，通過(guò)對(duì)影響測(cè)試的關(guān)鍵因素進(jìn)行調(diào)整，以獲得更加精準(zhǔn)的測(cè)試結(jié)果。該探究方法可以有效彌補(bǔ)現(xiàn)有方法的不足，對(duì)于未知混紡比的深色亞麻/黏纖混紡織物中纖維含量的測(cè)定有一定的指導(dǎo)意義。

2.2.1 硫酸密度

參照AATCC TM20A∶2020 標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定59.5%硫酸在20 ℃時(shí)的密度為1.490 2～1.495 6 g/cm3，在確保其他測(cè)試條件與標(biāo)準(zhǔn)一致的前提下，通過(guò)使用不同密度的硫酸來(lái)控制硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59.5%。表5 為用不同密度硫酸配制59.5%硫酸溶解亞麻/黏纖混紡漂白機(jī)織平紋布后所測(cè)各組分占比結(jié)果。

由表5 可知：在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)，用于溶解纖維的硫酸密度越高，所得黏膠纖維的質(zhì)量占比越大，說(shuō)明溶解纖維的硫酸密度對(duì)混紡織物中纖維的質(zhì)量占比有一定的影響。

表5 硫酸密度不同的條件下亞麻/黏纖混紡漂白機(jī)織平紋布的測(cè)試結(jié)果比較

2.2.2 振蕩時(shí)間及振幅

參照AATCC TM20A∶2020標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定振蕩時(shí)間和振幅要求為手搖1 min、靜止15 min，如此重復(fù)3個(gè)循環(huán)后進(jìn)行過(guò)濾、清洗、烘干。為了對(duì)比振蕩時(shí)間及振幅大小對(duì)纖維質(zhì)量占比的影響，在確保其他測(cè)試條件與標(biāo)準(zhǔn)一致的前提下，以中等振幅連續(xù)振蕩48 min后進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果詳見(jiàn)表6。

由表6可知：隨著溶解過(guò)程中采取的振蕩時(shí)間和振幅大小的不同，測(cè)得的混紡織物中纖維的質(zhì)量占比也存在差異；溶解過(guò)程中連續(xù)以中等幅度振蕩48 min后所測(cè)黏膠纖維的質(zhì)量占比高于手搖1 min+靜止15 min 的3 個(gè)循環(huán)所得黏膠纖維的測(cè)試結(jié)果，說(shuō)明振蕩條件越劇烈，越有利于黏膠纖維的溶解。

表6 振蕩時(shí)間和振幅不同的條件下亞麻/黏纖混紡漂白機(jī)織平紋布的測(cè)試結(jié)果

2.2.3 溶解溫度

參照AATCC TM20A∶2020 標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定測(cè)試在15～25 ℃室溫下進(jìn)行。為了對(duì)比不同溫度對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，在確保其他測(cè)試條件與標(biāo)準(zhǔn)一致的前提下，選擇30 ℃水浴進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果詳見(jiàn)表7。

由表7 可知：在其他測(cè)試條件一致的情況下，不同的溶解溫度對(duì)亞麻/黏纖混紡漂白機(jī)織平紋布各組分占比的結(jié)果有明顯的影響，且30 ℃水浴溫度下所測(cè)得的亞麻纖維質(zhì)量占比比在室溫下所測(cè)得的值小，說(shuō)明高溫下纖維的溶解性要比低溫下高。

表7 溶解溫度不同的條件下亞麻/黏纖混紡漂白機(jī)織平紋布的測(cè)試結(jié)果

3 結(jié)論

（1）參照AATCC TM20A∶2020 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)亞麻/黏膠混紡面料的纖維組分進(jìn)行定量分析，溶解纖維所用硫酸密度越高，纖維的溶解性能越好；振蕩時(shí)間越長(zhǎng)、振幅越大，纖維的溶解性能越好；溫度越高，纖維的溶解性能越好。

（2）借此方法可對(duì)混紡比例未知的亞麻/黏膠面料進(jìn)行定量分析，尤其適用于深色面料，因?yàn)樵诎礃?biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件進(jìn)行定量分析時(shí)，黏膠纖維溶解不完全，或者對(duì)一些過(guò)分整理的面料，亞麻纖維的溶解性能會(huì)受到破壞。

（3）通過(guò)使用不同密度的硫酸溶解纖維，并調(diào)整振蕩時(shí)間、振幅及溫度，來(lái)尋找亞麻纖維質(zhì)量占比的極大值和極小值，必要時(shí)還可以結(jié)合其他方法以確定亞麻/黏纖面料的真實(shí)混紡比。但需注意：測(cè)試條件的調(diào)整是基于通過(guò)顯微鏡對(duì)剩余纖維的觀察，在確保黏膠纖維溶解完全、亞麻纖維的形態(tài)未受到損傷的前提下，才能循序漸進(jìn)地進(jìn)行所有的調(diào)整。