三組分含氨綸混紡面料的定量化學(xué)分析方法

文/林 玲 何海華 周兆懿

氨綸是聚氨基甲酸酯纖維的簡(jiǎn)稱，是一種合成纖維，具有優(yōu)異的彈性[1-4]，能夠延伸好幾倍，且隨張力的消失能快速回到初始狀態(tài)，因此在紡織面料生產(chǎn)中被大量應(yīng)用。一般氨綸不單獨(dú)用來織造成服飾，而是根據(jù)面料的用途，以不同占比摻入到織物中，使織物達(dá)到理想的手感和外觀。隨著市面上服裝面料不斷地推陳出新，消費(fèi)者對(duì)織物又提出新的要求，氨綸混紡產(chǎn)品的種類也越來越豐富，大量的運(yùn)動(dòng)服、休閑褲、牛仔褲、滑雪衣等服飾里都含有氨綸，為了使面料達(dá)到質(zhì)地柔軟、穿著舒適修身等高要求，低纖度氨綸、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的氨綸在混紡面料中所占的比例越來越大，給從事纖維含量檢測(cè)的工作人員又提出了更高的要求。

根據(jù)GB/T 29862—2013《紡織品 纖維含量的標(biāo)識(shí)》規(guī)定的允差范圍，即“當(dāng)纖維含量>10%時(shí)，纖維含量允許偏差為±5%；當(dāng)纖維含量≤10%時(shí)，纖維含量允許偏差為±3%”。在含氨綸的三組分面料檢測(cè)中，氨綸含量的占比一般小于10%，對(duì)于這類面料，定量方式選擇不當(dāng)，氨綸的含量很容易超出允許偏差，差錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)高。

目前，這類面料的定量分析，在標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2910.2—2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第2部分：三組分纖維混合物》[5-7]中簡(jiǎn)單地闡述了4種方案，但方案中并沒有對(duì)面料類型進(jìn)行詳細(xì)說明，實(shí)際檢測(cè)過程中，與氨綸混紡的纖維種類不同、織造方式不同以及氨綸存在形式不同，采用的定量方法不盡相同；且相同成分的紡織面料，根據(jù)面料顏色深淺、織造方式、是否進(jìn)行后整理，采用的定量方法也不同。因此檢測(cè)人員要針對(duì)不同的面料，選擇最優(yōu)的檢測(cè)方式，從而降低氨綸含量出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。本文主要總結(jié)歸納常見的含氨綸的三組分混紡面料種類和業(yè)界技術(shù)人士所提出的成分檢測(cè)的定量分析方法，以期能給業(yè)內(nèi)從事成分含量檢測(cè)工作的人員一定的指導(dǎo)和參考，提高定量分析的高效性和準(zhǔn)確性。

1 三組分定量分析試驗(yàn)方法分類

含有三組分的紡織面料的定量分析一般分為三種，即手工拆分法、化學(xué)試劑溶解法以及手工拆分和化學(xué)試劑溶解法相結(jié)合。手工拆分法指用手工拆分法拆分紡織品中不同種類纖維，干燥、稱重，計(jì)算每一種纖維的質(zhì)量百分率[8]，得出的結(jié)果與化學(xué)試劑溶解法相比更準(zhǔn)確，但費(fèi)時(shí)、費(fèi)力；化學(xué)試劑溶解法指采用相應(yīng)的化學(xué)試劑溶解混合物中不同的纖維成分來確定三組分纖維混合物定量分析方法，具有省時(shí)、高效、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；但紡織面料在加工或后整理過程中，會(huì)帶有一些如涂層、粘合劑、蠟等影響最終纖維含量的非纖維物質(zhì)，所以會(huì)采用手工拆分和化學(xué)試劑溶解法相結(jié)合的方式，從而達(dá)到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、省時(shí)的效果。在實(shí)際的檢測(cè)過程中，一般采用手工拆分法和化學(xué)試劑溶解法相結(jié)合的方式。

2 氨綸與其他纖維組成的三組分混紡面料的定量化學(xué)分析方法

2.1 牛仔面料中棉/氨綸/聚酯纖維的定量分析方法

牛仔面料因其風(fēng)格多變、服用舒適性和搭配性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而深受人們的喜愛，而彈力牛仔布所具有的“瘦腿”效果，更是深受女孩子喜愛。牛仔面料一般是由顏色深的經(jīng)紗和顏色淺的緯紗織造而成，最為常見的就是由棉/氨綸/聚酯纖維所組成的混紡產(chǎn)品，按照GB/T 2910.2—2009《紡織品定量化學(xué)分析 第2部分：三組分纖維混合物》方案4的要求，測(cè)試時(shí)要先使用石油醚對(duì)面料進(jìn)行前處理；將制備好的樣品放入裝有100mL的二甲基甲酰胺溶液，在沸騰的水浴上攪拌20min，使氨綸溶解，然后抽濾、烘干、冷卻和稱重；再以浴比為1∶200將溶解后樣品放入盛有75%硫酸的三角燒瓶中，在（50±5）℃的水浴鍋中放置1h，把棉溶解去除，再將最后的殘留物抽濾、烘干、冷卻和稱重，最后計(jì)算纖維含量。但由于牛仔面料所含漿料多、顏色深，二甲基甲酰胺溶液具有脫色和去除漿料的功能，會(huì)使得氨綸的檢測(cè)數(shù)據(jù)偏大，甚至超出了GB/T 29862—2013《紡織品 纖維含量的標(biāo)識(shí)》中規(guī)定的±3.0%。

肖宏曉[9]針對(duì)這類面料提出了兩種方案，第一種是先把氨綸拆出來，然后將剩余面料用75%硫酸把棉溶解去除，最后剩下聚酯纖維；第二種方案是將樣品先經(jīng)過20%的鹽酸溶液在70℃的條件下，處理30分鐘（溶解棉），剩余聚酯纖維和氨綸，再將剩余纖維經(jīng)過80%硫酸溶解氨綸，余下聚酯纖維，最后計(jì)算出最終的纖維含量。通過試驗(yàn)證明，第二種方案的準(zhǔn)確度很高。第二種方案對(duì)于氨綸很難拆除的牛仔面料提供了便利，效率提升，相對(duì)于DMF法而言，具有適用性強(qiáng)、成本低、環(huán)保和準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)。

因此對(duì)于這種類型的面料，我們首選的是拆分法+75%硫酸法，其環(huán)保，化學(xué)試劑用量少；但當(dāng)工作量太大或者氨綸難以拆除時(shí)，可以采用20%鹽酸+80%硫酸的方法。

2.2 針織物或梭織物中再生纖維素纖維/氨綸/聚酯纖維的定量化學(xué)分析方法

隨著人們對(duì)服飾的功能性、服用性的要求日益提高，越來越多帶有涂層或粘合劑的面料以及帶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)氨綸的針織物、經(jīng)緯向都有氨綸的梭織物出現(xiàn)在市面上，給檢測(cè)人員的檢測(cè)帶來很大的困難。

伍東鵬[10]針對(duì)這一類面料，提供了一種新的定量方法，并且經(jīng)過很多檢測(cè)人員的驗(yàn)證，是一種可行的方案，即先采用20%的鹽酸溶液在70℃的條件下，處理30分鐘，將面料中的粘纖溶解去除，烘干、冷卻、稱重之后，將剩余纖維用氫氧化鈉/甲醇溶液在65℃的溫度下，處理10min，把聚酯纖維溶解去除，最后剩下氨綸，烘干、冷卻、稱重，最后計(jì)算得出該面料各成分的百分含量。上述方法的優(yōu)點(diǎn)是省時(shí)，提高工作效率，避免有機(jī)溶劑的使用，更加健康、環(huán)保。朱茂鋒[11]針對(duì)這類面料，也提出了自己的檢測(cè)流程，即首先采用20%HCl在90℃水浴鍋中處理20min，將再生纖維素纖維溶解去除，然后用80%硫酸溶解剩余面料中的氨綸，余下聚酯纖維，從而完成再生纖維素纖維/氨綸/聚酯纖維混紡面料的定量分析，此方法與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相比，具有未使用有機(jī)試劑和對(duì)剩余纖維幾乎無損失等優(yōu)點(diǎn)。

這類面料具有難拆分的特點(diǎn)，一般在實(shí)際工作中，遇到這類面料，可以采用20%鹽酸+80%硫酸的方法。

2.3 襪子中棉/氨綸/錦綸或聚酯纖維的定量化學(xué)分析方法

襪子是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵罚w維含量的檢測(cè)是襪子內(nèi)在質(zhì)量檢測(cè)的重要指標(biāo)之一[12]，按FZ/T 73001—2016《襪子》6.4.3纖維含量試驗(yàn)規(guī)定的試驗(yàn)部位通常剪取腳面部位或襪底部位（腳尖、腳跟部位除外）[13]，對(duì)于纖維成分為棉/氨綸/錦綸或聚酯纖維的襪子而言，一般為聚酯纖維或錦綸與氨綸復(fù)合紗和棉紗交替單循環(huán)編織，采用何種方法檢測(cè)對(duì)纖維含量的準(zhǔn)確性起了至關(guān)重要的作用。林英釗等人[14]針對(duì)這類產(chǎn)品，探究對(duì)比了不同種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最后得出，襪子的手工拆分可操作性強(qiáng)，先用手工將聚酯纖維或錦綸與氨綸的復(fù)合紗拆分出來，再用20%鹽酸去除錦綸，余下氨綸，或者用80%硫酸溶液把氨綸溶解去除，剩余聚酯纖維，該操作方法與先用DMF法去除氨綸，再用80%甲酸去除錦綸纖維，剩下棉，或用75%硫酸溶液去除棉，剩余聚酯纖維相比，有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是對(duì)是否溶解完全比較好直觀判斷；二是減少了有機(jī)試劑對(duì)檢測(cè)人員健康的傷害；三是避免了DMF溶液對(duì)其他兩種未溶纖維的損傷。

在實(shí)際的檢測(cè)過程中，針對(duì)襪子產(chǎn)品的成分檢測(cè)，采用的是拆分法+化學(xué)試劑法。

2.4 梭織物中棉/氨綸/錦綸的定量化學(xué)分析方法

對(duì)于纖維成分為棉/氨綸/錦綸的梭織物而言，檢測(cè)的方法有很多，高金紅等人[15]探究比較了4種方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，第一種是拆分法，分別把三種成分拆分出來；第二種是拆分加試劑反應(yīng)法，即把棉單獨(dú)拆出來，余下錦綸和氨綸，再用20%鹽酸溶液把錦綸溶解去除，得到氨綸；第三種是拆分法加整體反應(yīng)法，即需要兩塊面料，第一塊采用拆分法，把棉的質(zhì)量得出，第二塊面料整體用20%鹽酸溶液得出錦綸的質(zhì)量，最后根據(jù)兩塊面料中棉和錦綸的百分含量，最后用差值法得出氨綸的百分含量；第四種是二甲基乙酰胺和甲酸溶液，一塊面料分兩步完成，即GB/T 2910.2—2009 《紡織品 定量化學(xué)分析 第2部分：三組分纖維混合物》中方案4所描述的。綜合考慮，認(rèn)為拆分加試劑反應(yīng)法對(duì)這類型的面料更為實(shí)用。

除此之外，對(duì)于在檢測(cè)過程中，當(dāng)待檢測(cè)面料的工作量比較大的情況下，陳曉凡等人[16]提出了每只樣品制兩個(gè)試樣，第一個(gè)試樣用第一種溶劑溶解，第二個(gè)試樣用第二種溶劑溶解，即一塊面料用DMF溶液溶解氨綸，得出氨綸的百分含量，第二塊面料用20%鹽酸法溶解錦綸，得出錦綸的百分含量，最后由差值法得出棉的百分含量。但是這種方法有一定的局限性，只適用于淺色的，不含漿料、涂層和粘合劑面料的成分含量檢測(cè)，對(duì)于深色的、面料厚重、含涂層或漿料的面料，用此法會(huì)導(dǎo)致氨綸含量偏高，甚至超出GB/T 29862—2013《紡織品 纖維含量的標(biāo)識(shí)》中規(guī)定的要求。

因此本文建議在實(shí)際的檢測(cè)過程中，如果面料難拆分，且顏色比較淺，可以采用陳曉凡等人的方式進(jìn)行檢測(cè)；顏色很深，難拆分的面料可以考慮準(zhǔn)備兩塊面料，一塊面料先稱重，再用20%的鹽酸在70℃處理30min，把棉和錦綸同時(shí)溶解去除，收集殘留物，烘干、冷卻、稱重，得出氨綸的含量；第二塊面料不用稱重，直接用DMF在沸騰的水浴鍋中溶解去除氨綸，將殘留物烘干、冷卻、拆散、稱重，作為起始重量，再用20%鹽酸溶液把殘留物中的錦綸溶解去除，得出棉的含量，結(jié)合兩塊面料的數(shù)據(jù)，得出這塊面料中三種成分的含量。該種方法的優(yōu)點(diǎn)是氨綸的含量準(zhǔn)確。

2.5 針織或梭織面料中棉/再生纖維素纖維/氨綸彈力織物的定量化學(xué)分析方法

棉/再生纖維素纖維/氨綸產(chǎn)品的定量分析，一般是采用拆分法加化學(xué)試劑法，如果不拆分，有兩方面的難點(diǎn)，其一，如果面料是深色織物，氨綸的結(jié)果可能會(huì)偏離允差范圍，風(fēng)險(xiǎn)很大；其二，使用甲酸/氯化鋅溶液對(duì)再生纖維素纖維去除，面料不拆分，再生纖維素纖維去除不干凈，導(dǎo)致棉的含量偏高，使得檢測(cè)結(jié)果出錯(cuò)的概率增加。

許艷等人[17]對(duì)這一類面料，提出了新的檢測(cè)方法，一塊面料剪取兩塊試樣，一塊先用20%HCl溶液把棉/粘纖溶解去除，得出試樣中氨綸的百分含量；另一塊試樣用DMF溶液把氨綸溶解去除，再烘干、拆散、稱重，再用甲酸/氯化鋅溶液把棉/粘纖混合物中的粘纖溶解去除，得出棉的百分含量，結(jié)合兩塊面料的數(shù)據(jù)，得出三種成分的百分含量。這種方法對(duì)于氨綸特別難以拆除的面料適用性很強(qiáng)，比按順序去除法更準(zhǔn)確、更安全、周期短。張引等人[18]針對(duì)棉/莫代爾/氨綸這一類纖維，提出了新的檢測(cè)方法，即化學(xué)溶解法和纖維投影法相結(jié)合，用60%的硫酸溶液將面料中的莫代爾纖維溶解去除，再用纖維投影計(jì)數(shù)法對(duì)棉和氨綸進(jìn)行定量分析，研究證明，纖維根數(shù)測(cè)試得越多，測(cè)試結(jié)果越準(zhǔn)確。在實(shí)際檢測(cè)過程中，多采用許艷等人提出的方法。

2.6 針織或梭織面料中棉/氨綸/腈綸織物的定量化學(xué)分析方法

對(duì)于含有棉/氨綸/腈綸三組分的面料，檢測(cè)人員一般采用手工拆分法將氨綸拆分出來，然后將剩余的纖維用DMF溶液將腈綸溶解去除，最后剩余棉，烘干、冷卻和稱重，從而得出三種成分的百分含量，但是對(duì)于一些網(wǎng)狀氨綸的針織物，面料本身很緊實(shí)且氨綸不易拆除，給檢測(cè)人員的檢測(cè)造成困難。何粟華[19]針對(duì)這一類面料，提出了新的檢測(cè)方案，即用20%的鹽酸溶液在90℃的水浴鍋里處理10min，將棉/氨綸/腈綸混紡織物中的棉溶解去除，烘干、稱重之后，用65%硫氰酸鉀將腈綸溶解去除，余下氨綸，從而得出棉、氨綸和腈綸的百分含量。

2.7 針織或梭織面料中牛奶蛋白改性聚丙烯腈纖維/莫代爾/氨綸混合產(chǎn)品的定量化學(xué)分析方法

FZ/T 01103—2009《紡織品 牛奶蛋白改性聚丙烯腈纖維混紡產(chǎn)品 定量化學(xué)分析方法》，提出了含牛奶蛋白改性聚丙烯腈纖維的兩組分的定量方法，但對(duì)于牛奶蛋白改性聚丙烯腈纖維/莫代爾/氨綸混紡產(chǎn)品的定量，暫時(shí)還沒有標(biāo)準(zhǔn)可查，方方[20]提出了3種方案并做了對(duì)比試驗(yàn)，選出了復(fù)現(xiàn)性很好的最優(yōu)方案，即把準(zhǔn)備好的試樣放入三角燒瓶中，每克試樣加入100mL次氯酸鈉溶液，在（20±2）℃的水浴上劇烈振蕩40min，用已知質(zhì)量干重的玻璃砂芯坩堝過濾，用少量次氯酸鈉溶液將殘留物清洗到玻璃砂芯坩堝中，真空抽吸排液，再依次用水清洗、稀乙酸溶液中和，最后用水連續(xù)清洗殘留物，每次洗后先用重力排液，再用真空抽吸排液。最后將坩堝和殘留物抽吸排液。把殘留物放入有塞三角燒瓶中，每克試樣加入100mL、65%的硫氰酸鉀溶液，在72℃±3℃的水浴鍋上振蕩60min，使牛奶蛋白改性聚丙烯腈纖維溶解去除，將剩余殘留物清洗干凈、烘干、冷卻、稱重[21]，然后以浴比1∶150加入20%鹽酸溶液，在（70±2）℃的水浴鍋中振蕩20min，溶解去除莫代爾纖維，余下氨綸纖維，然后烘干、冷卻和稱重，根據(jù)GB/T 2910.2—2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第2部分：三組分纖維混合物》中計(jì)算公式計(jì)算各組分含量。

3 結(jié)束語

本文主要闡述了在日常面料纖維含量檢測(cè)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到的一些含氨綸的三組分面料的檢測(cè)方法以及注意事項(xiàng)，業(yè)內(nèi)人士在檢測(cè)過程中如果有以上提到的困惑、難點(diǎn)，可以參考、學(xué)習(xí)以上提到的檢測(cè)方法，旨在能夠提高這類面料的檢測(cè)效率和數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。