紡織品纖維含量試驗烘干時間的探討

王海娟,孫劍濤,李文川

(山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院,山東 濟南250102)

纖維含量是指紡織品所含原料成分的百分數(shù),它是消費者了解產(chǎn)品原料成分最主要的依據(jù)。纖維含量是紡織品檢驗的一個重要質(zhì)量指標,纖維含量合格與否是體現(xiàn)紡織品是不是貨真價實的重要依據(jù),纖維含量也在消費者選擇購買產(chǎn)品中起了主要作用。消費者可以按照產(chǎn)品吊牌中纖維含量的標識,來選擇購買自己喜歡的、穿著舒適的產(chǎn)品,由此可見,纖維含量與我們的日常生活息息相關(guān)。如何快速準確地檢測出纖維含量,成了各大檢驗機構(gòu)需要解決的重要問題之一。

纖維含量包括成分定性和定量兩部分。定性的一般步驟為采用燃燒法對纖維進行大致分類,區(qū)分植物纖維、動物纖維、合成纖維;再用顯微鏡法去區(qū)分橫截面或縱截面形態(tài)特征明顯的纖維,如棉、麻、毛、絲、再生纖維素纖維等。合成纖維(聚酯纖維、錦綸、腈綸、維綸、丙綸、乙綸等)因其形態(tài)特征相似,需要用溶解法、熔點法、含氯含氮呈色反應(yīng)法、密度梯度法、紅外光譜法等方法去鑒別。定量的原理是纖維經(jīng)定性鑒別后,選擇一種或幾種適當?shù)脑噭┤芙馊コ鶎?yīng)的纖維,每去除一種纖維后,將剩余殘留物烘干稱重,根據(jù)質(zhì)量損失來計算出所溶解纖維的質(zhì)量百分數(shù)。定量的一般步驟:選取樣品制樣→拆樣→烘箱烘干→干燥器冷卻→天平稱重→試劑溶解→抽吸、過濾、收集殘留物→烘箱烘干→干燥器冷卻→天平稱重。從定量的步驟可以看出,烘干、冷卻、稱重每個試驗至少需要2次。如果纖維組分是三組分及以上,這三個步驟就需要重復(fù)3次及以上。在這三個步驟中,冷卻所用時間短,可以忽略不計,不做探討。稱重是人為因素占主導(dǎo)作用,因此,在不影響試驗準確性的前提下,要想提高纖維含量檢測的效率,縮短烘干時間成了重中之重。根據(jù)GB/T 2910.1-2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第1部分:試驗通則》要求,干燥烘箱的溫度為(105±3)℃,烘干的時間一般不少于4 h,但不超過16 h,目標為樣品烘至恒重。在保證達到目標的前提下,選取了棉、亞麻、黏纖、桑蠶絲、綿羊毛、聚酯纖維、錦綸、腈綸等常見纖維為試驗樣品,分別在干樣和濕樣(即試驗后的樣品)兩種狀態(tài)下進行試驗。

1 試驗部分

1.1 原理

將取好的試驗樣品放入溫度為(105±3)℃的恒溫烘箱內(nèi),烘干一定時間后取出放置在干燥器內(nèi)冷卻后天平稱重,再放入烘箱內(nèi)烘干。重復(fù)上面的操作,直至連續(xù)2次樣品稱量的差異不超過0.1%,即樣品達到恒重狀態(tài),記錄樣品達到恒重的時間。

1.2 試驗設(shè)備

玻璃砂芯漏斗,抽濾裝置,干燥器(含變色硅膠),德國Binder FD115熱風(fēng)循環(huán)烘箱,溫度為(105±3)℃,梅特勒MS204 TS電子分析天平(精度為0.000 1 g),恒溫水浴鍋振蕩器,具塞三角燒瓶。

1.3 試驗試劑

實驗室用三級水。

1.4 試驗樣品

選取棉、亞麻、黏纖、桑蠶絲、綿羊毛、聚酯纖維、錦綸、腈綸8種纖維的標準貼襯作為試驗樣品。這8種纖維的公定回潮率最大的為15%,最小的為0.4%,基本囊括了日常檢測所遇到的情況。每種纖維在干樣、濕樣下分別選取4份約1 g的樣品,拆成紗線,作為試驗樣品。濕樣是模擬的試驗后樣品,具體參數(shù)見表1。

表1 試驗樣品

1.5 試驗步驟

濕樣樣品:將拆好的樣品放入具塞三角燒瓶中,按照1∶100的浴比在每克樣品中加入100 ml三級水,瓶塞蓋好后,采用機械振蕩的方法在水浴鍋振蕩器內(nèi)用力振蕩三角燒瓶,使樣品充分浸潤。振蕩30 min后,用抽濾裝置抽吸排液,用水沖洗樣品,最后將樣品收集于過濾砂芯漏斗中。放入在烘箱內(nèi)依次烘干90、110、120、125、130 min,取出樣品后放入干燥器內(nèi)冷卻稱重,并計算出每次樣品重量的相對差異。

干樣樣品:將制好的干樣樣品在烘箱內(nèi)依次烘干40、50、60、65、70 min,取出樣品放入干燥器內(nèi)冷卻稱重,并計算樣品每次重量的相對差異。

1.6 試驗結(jié)果計算

樣品相鄰2次稱量重量的差異計算公式為:

式中:X——相鄰2次烘干后樣品質(zhì)量的相對差異,%;

M n——第n次稱量的樣品質(zhì)量,g;

M n+1——第n+1次稱量的樣品質(zhì)量,g;

n——第n次稱量。

2 結(jié)果與分析

8種纖維樣品在干樣狀態(tài)下在不同的時間段烘干試驗結(jié)果見表2。

8種纖維樣品在濕樣狀態(tài)下在不同的時間段烘干試驗結(jié)果見表3。

表2 樣品干樣狀態(tài)下烘干試驗數(shù)據(jù)

?

表3 樣品濕樣狀態(tài)下烘干試驗數(shù)據(jù)

通過表2和表3的試驗數(shù)據(jù)可以看出,烘干初期回潮率越大的纖維重量差異變化越大,回潮率小的纖維重量差異變化小,但是每種纖維的重量變化差異都超過了0.1%。綿羊毛的重量變化差異最大,依次是黏纖、亞麻、桑蠶絲、棉、錦綸、腈綸、聚酯纖維。每種纖維的重量變化差異X1基本都明顯大于X2,說明隨著烘干時間越來越長,重量變化差異越來越小。樣品在濕樣狀態(tài)下重量達到恒重的時間要明顯長于在干樣狀態(tài)下的時間。在干樣狀態(tài)下,樣品從60 min開始重量達到恒重狀態(tài),連續(xù)2次稱量,重量變化差異X3、X4都小于0.1%。在濕樣狀態(tài)下,樣品120 min開始重量達到恒重狀態(tài),連續(xù)2次稱量,重量變化差異X3、X4都小于0.1%。

3 結(jié)論

在保證檢測數(shù)據(jù)準確,不影響纖維含量檢測準確性的前提下,樣品在干樣狀態(tài)下60 min可以實現(xiàn)重量恒重。樣品在濕樣狀態(tài)下(即試驗后的樣品)120 min可以實現(xiàn)重量恒重。大大縮短了纖維含量的檢測時間,提高了檢測效率。