棉、聚酰胺纖維和氨綸混紡面料定量分析研究

摘 要：棉、聚酰胺纖維和氨綸混紡面料，目前行業內常用的定量方法存在耗時耗力、所用試劑對人體和環境存在危害的情況。本文通過現行多種方法之間的比對，立足試驗數據，確認采用80%甲酸和20%鹽酸的組合法，可以更加高效且安全地得到準確、穩定的定量結果，為此類混紡面料的定量研究提供了新思路。

關鍵詞：棉，手工拆分法，纖維定量分析，三組分，鹽酸，甲酸

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.14.027

1 背 景

棉、聚酰胺纖維和氨綸混紡的面料廣泛運用于服裝領域，是多組分的紡織面料中極為常見的一個大類。這樣的面料既有棉纖維舒適柔軟的特點，又有聚酰胺纖維耐磨性能優越的特點，同時還兼具了氨綸的彈性，穿著起來舒適、靚麗、寬松。按照織造方式的不同可以分為針織面料和梭織面料，其中針織面料的代表產品有襪子、手套、裙子、羅紋織物等。梭織面料的代表產品主要有襯衫、休閑服等。

對于此類面料的定量分析，行業內目前常用的定量方法有兩種，第一種是先將棉纖維手工拆分出來，然后用20%鹽酸將剩余面料中的聚酰胺纖維溶解，最后剩下氨綸得到定量結果；第二種是先用二甲基甲酰胺溶解面料中的氨綸，后采用80%甲酸溶解聚酰胺纖維，最后剩下棉纖維得到定量結果。前者需要手工拆分，耗時耗力。后者所用二甲基甲酰胺有機溶劑，對人體和環境都有危害。采取先用80%甲酸溶解聚酰胺纖維，再用20%鹽酸溶解棉纖維的方法進行試驗，并將試驗數據與前兩種方法所得數據進行比對，為此類面料的定量分析和數據驗證提供一種新的試驗思路[1-2]。

2 試驗部分

2.1 試驗材料及儀器

材料：收集10組已知投料比由棉、聚酰胺纖維和氨綸混紡的面料，每組面料取3份重量為1 g左右的樣品進行試驗。

試劑：8 0 %甲酸（國藥集團化學試劑有限公司），20%鹽酸（南京化學股份有限公司），二甲基甲酰胺（西隴科學股份有限公司）。

儀器：YG747快速八籃烘箱（南通宏大試驗儀器有限公司），HD500B水浴振蕩器，AL204電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司），真空泵SHZ-S（析牛科技有限公司），干燥器。

2.2 試驗方法

按照GB/T 2910的相關規定進行試驗前準備工作，然后按照GB/T 2910.7—2009[3]、GB/T 2910.12—2009[4]、GB/T 38015—2019[5]、FZ/T 01095—2002[6]的相關步驟進行操作。

2.2.1 方案一：手工拆分＋甲酸法

首先，將樣品按照織造結構拆除織物里面的棉纖維；然后，按照1：100的浴比將剩余纖維和20%鹽酸放入三角燒瓶中，在常溫水浴鍋里振蕩15分鐘，使聚酰胺纖維完全溶解。將剩余纖維烘干、冷卻、稱重[7-8]。

2.2.2 方案二：二甲基甲酰胺＋甲酸法

首先，將樣品和二甲基甲酰胺法按照1：10 0的浴比放入三角燒瓶中，在90～95℃的水浴鍋里放置1h，在此期間每隔約10 min用手輕輕搖動。再用已知干重的玻璃砂芯坩堝過濾液體使得殘留物留在三角燒瓶中，另加60 mL二甲基甲酰胺，在90～95 ℃的水浴鍋設備中放置30 min，在此期間每隔約10 min輕搖一次，把三角燒品中的殘留物過濾到玻璃砂芯坩堝，真空抽排液，并用二甲基甲酰胺將三角燒瓶中的殘留物洗至玻璃砂芯坩堝中，真空抽排液。然后用1 L的70～80 ℃的熱水洗滌殘留物，每次清洗將熱水加滿比例砂芯坩堝，使用真空抽吸；最后，按照1：100的浴比將剩余纖維和80%甲酸放入三角燒瓶中，在常溫的水浴鍋里振蕩15分鐘。將剩余纖維烘干、冷卻、稱重。

2.2.3 方案三：甲酸＋鹽酸法

首先，將樣品和80%甲酸按照1：100的浴比放入三角燒瓶中，放置15 min并不時搖動；第二步按照1：100的浴比將剩余纖維和20%鹽酸放入三角燒瓶中，在70 ℃的水浴鍋里振蕩30分鐘。用濾網過濾，剩余纖維用少量同溫度、同濃度的鹽酸洗滌3次（必要時輔以機械揉搓，使溶解物與氨綸分離），再用同溫度的水洗4～5次，用稀氨水溶液中和2次，然后用水充分洗滌。將剩余纖維烘干、冷卻、稱重。

2.3 試驗數據整理及分析

將10組已知投料比的面料分別按照上述方案進行試驗，用投料比與實測值的差來表示試驗數值的差異，試驗結果見表1、表2、表3：

分析表1數據可知，方案一的實測值和投料比中纖維含量的偏差均在1%以內，數據穩定可靠，但需要進行手工差分，比較耗費人力。需要檢驗員投入充足的工作時間在手工拆分樣品的過程中，不適合大批量的纖維成分檢測。

分析表2數據可知，方案二所得氨綸的實測值普遍偏大，氨綸的最大偏差超過了2%，這說明在此類組合的樣品進行試驗的時候，二甲基甲酰胺溶液會使氨綸的值偏離真實的含量。尤其是顏色越深的樣品，氨綸的值的偏離程度越明顯。在試驗的過程中仔細觀察樣品，發現試驗后的樣品褪色嚴重，說明樣品中的部分漿料和染液被定量成了氨綸的含量，從而造成實測值偏離。

分析表3數據可知，方案三的實測值和投料比纖維含量的偏差均在1%以內，符合化學定量方法對置信區間的要求。同時，以化學溶解法替代手工差分，極大程度地提高了檢測效率。在保證試驗數據精確、穩定的同時優化了試驗流程，能使得此類組分進行大批量的檢測時提高效率。

3 結 論

試驗比對結果表明，對于棉、聚酰胺纖維和氨綸混紡面料，采用80%甲酸和20%鹽酸的組合法進行定量試驗，在提高效率、避免有機溶劑的危害的同時，也可以得到準確可靠的定量結果。本方法具體操作如下：首先，取一個樣品和80%甲酸溶液按照1：100的浴比放入三角燒瓶中，放置15 min并不時搖動。然后，按照1：100的浴比將剩余纖維和20%鹽酸溶液放入三角燒瓶中，在70℃的水浴鍋里振蕩30min。希望相關試驗和分析，能夠給這類面料的檢測提供一種新的思路。

參考文獻

[1]高金紅，孫世元.棉錦氨交織面料定量分析方法探討[J].針織工業，2016（12）：99-101.

[2]吳勇敏.錦氨混紡織物纖維含量定量試驗方法探討[J].福建分析測試，2019（4）：23 -26.

[3]紡織品 定量化學分析第7部分：聚酰胺纖維與某些其他纖維混合物（甲酸法）：GB/T 2910.7—2009 [S].2009.

[4]紡織品 定量化學分析第12部分：聚丙烯腈纖維、某些改性聚丙烯腈纖維、某些含氯纖維或某些彈性纖維與某些其他纖維的混合物（二甲基甲酰胺法） ：GB/ T2910.12—2009 [S].2009.

[5]紡織品 定量化學分析 氨綸與某些其他纖維的混合物：GB/T 38015—2019 [S].2009.

[6]紡織品 氨綸產品纖維含量的試驗方法：FZ/T 01095—2002 [S].2002.

[7]姚穆.紡織材料學[M].4版.北京：中國紡織出版社.2015.

[8]林玲，何海華，周兆懿.三組分含氨綸混紡面料的定量化學分析方法[J].中國纖檢，2021（11）：63-66.

作者簡介

王玥，本科，助理工程師，主要從事紡織產品檢驗檢測及標準化工作。

（責任編輯：張佩玉）