紡織纖維成分定性鑒別的非標(biāo)方法研究

張明霞

（青島可泰檢驗(yàn)有限公司，山東 青島 266000）

目前，紡織品被廣泛地應(yīng)用于人們的生活當(dāng)中，雖然紡織品外表看起來(lái)是比較溫和的，但是其生產(chǎn)方式仍然屬于化工生產(chǎn)。為了確保人們使用的安全性，國(guó)家相關(guān)部門規(guī)定，所有的紡織品的原料以及服飾中纖維的含量都需要經(jīng)過(guò)檢測(cè)合格后才能進(jìn)行兜售。其中，纖維的含量是決定紡織品物理、化學(xué)、使用等各個(gè)方面性能的決定性因素。因此，纖維含量也是決定產(chǎn)品價(jià)格、營(yíng)銷、銷售、體驗(yàn)的關(guān)鍵，最終會(huì)對(duì)生產(chǎn)企業(yè)以及分銷商和直銷商的經(jīng)濟(jì)利益產(chǎn)生一定的影響。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和用戶體驗(yàn)，相關(guān)的檢測(cè)部門一定要選擇最科學(xué)、合適的紡織纖維定性鑒別方法，通常以標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法為主，非標(biāo)檢測(cè)方法為輔進(jìn)行鑒別。

1 顯微掃描技術(shù)

為了滿足人們對(duì)紡織品日益增加的需求，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種各樣的紡織品原材料，雖然這些原材料暫時(shí)滿足了人們的要求，但也給原材料中的各個(gè)成分鑒定工作帶來(lái)了一定的難度。傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡已經(jīng)無(wú)法對(duì)紡織品中各個(gè)成分進(jìn)行鑒別。掃描電子顯微鏡可以滿足當(dāng)下市場(chǎng)上紡織品的檢測(cè)需求，其分辨率更高、景深更大，能清晰地檢測(cè)出紡織品的表面結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)成分進(jìn)行檢測(cè)。電子顯微掃描技術(shù)其最大的特點(diǎn)是二次成像分辨率高、操作簡(jiǎn)單，可以被用于獨(dú)特的纖維檢測(cè)。經(jīng)過(guò)絲光處理后的毛纖維與羊絨在光學(xué)顯微鏡下很難分辨，但是在電子掃描顯微鏡下可以利用高分辨率下呈現(xiàn)的三維圖像輕易地進(jìn)行分辨。另外，還可以區(qū)分絲光棉和化纖、紫貂毛、水貂毛以及各種毛纖維。因此，電子掃描顯微技術(shù)是一種操作簡(jiǎn)單、高工作效率的非標(biāo)紡織品鑒定方法。

2 溫度控制檢測(cè)技術(shù)

所謂“溫度控制技術(shù)”，就是在檢測(cè)原料時(shí)，通過(guò)控制溫度的變化觀察紡織品原料中成分的各種反應(yīng)。比如脫水情況、融化、蒸發(fā)等一系列的分解以及其他方向的反應(yīng)。這種技術(shù)雖然簡(jiǎn)單，但確實(shí)是非常重要的檢測(cè)方法，特別是在對(duì)紡織品中纖維含量的鑒定，可以利用熱重分析法和差示掃描熱量法。熱重分析法主要的目的是利用溫度影響纖維發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而得到纖維質(zhì)量隨溫度變化的曲線，因?yàn)槔w維在發(fā)生蒸發(fā)、升華、脫水、熱分解等反應(yīng)時(shí)，質(zhì)量會(huì)發(fā)生一定的變化，且類型不同的纖維具有不同的熱重曲線。對(duì)于得到的纖維質(zhì)量變化曲線，需要提取核心的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)與原有數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，這樣便可以確定是哪個(gè)纖維類型，這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠快速、準(zhǔn)確地鑒別紡織品中纖維的類型。其質(zhì)量隨溫度變化曲線如圖1所示。

圖1 熱重分析法鑒定纖維成分

差示掃描量熱法是一種由程序控制溫度，對(duì)檢測(cè)樣品與對(duì)比物之間隨著溫度變化的能量差進(jìn)行分析。差示掃描熱量的方法可以對(duì)纖維樣本以及參照物在溫度不同情況下發(fā)生的結(jié)晶、重復(fù)升溫融化反應(yīng)的熱焓變化進(jìn)行定性鑒別，可以輕易地將乙綸、丙綸、滌綸等具有相似的化學(xué)及物理性質(zhì)纖維種類進(jìn)行鑒別。另外，差熱分析法還可以對(duì)聚乙烯復(fù)合纖維進(jìn)行鑒定，其鑒別成分如圖2所示。

圖2 差示掃描量熱法鑒別纖維成分

3 核磁共振技術(shù)

核磁共振是指在外部磁場(chǎng)中具有非零核磁矩的原子核。在塞曼核自旋能級(jí)分裂的作用下，共振吸收了一個(gè)特定的頻率射頻輻射的物理過(guò)程。原子的核吸收電磁學(xué)波能，記錄的吸收曲線是核磁共振譜（NMR）。由于不同的分子在不同的化學(xué)環(huán)境下，會(huì)有不同的振動(dòng)頻率和共振譜。記錄這個(gè)光譜，以確定有機(jī)化合物原子在分子的位置和相對(duì)數(shù)量并進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇}a（PET），聚對(duì)苯二甲酸丙二醇（PTT）和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇（PBT）是同屬于芳香族聚酷系列的高分子化合物，在紡織品成分鑒別中，統(tǒng)稱為聚酷纖維。它們?cè)诨瘜W(xué)結(jié)構(gòu)上相似，重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中只差一兩個(gè)－CHZ，因此，三者物理、化學(xué)性質(zhì)非常相似。因此，利用核磁共振方法可以進(jìn)行高效鑒定。對(duì)以上幾種化合物鑒定的化學(xué)位移如圖3所示。

圖3 化學(xué)位移

4 基因檢測(cè)

隨著人們的生活方式改變，對(duì)紡織品的種類需求也在不斷的改變，普通的紡織品已經(jīng)無(wú)法滿足人們當(dāng)下的需求，而皮革和裘皮等紡織品越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。雖然皮革和裘皮的價(jià)格相對(duì)較高，但能夠滿足人們?cè)谕庑秃褪孢m程度上的需求，因此，格外受到人們的喜愛(ài)。許多商家受到利益的驅(qū)使，將原本的動(dòng)物性原料換成了價(jià)格低廉且不易被察覺(jué)出來(lái)的其他動(dòng)物材料。這種材料看上去與昂貴的動(dòng)物性材料沒(méi)有區(qū)別，且傳統(tǒng)的檢測(cè)方法也很難對(duì)其進(jìn)行分辨。對(duì)于這種材料沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法，為了維護(hù)人們的利益，相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)只能利用基因檢測(cè)方法，因?yàn)閯?dòng)物性的紡織品原料具有不同的基因結(jié)構(gòu)。基因檢測(cè)方法主要是利用定性PCR檢測(cè)方式，需要提取檢測(cè)樣本中的動(dòng)物DNA，根據(jù)每種動(dòng)物的不容基因系列制訂合適的引物，然后將線粒體PCR進(jìn)行擴(kuò)增，得到檢測(cè)物的基因序列，利用熒光標(biāo)注技術(shù)將其進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以此來(lái)對(duì)動(dòng)物源進(jìn)行檢測(cè)和鑒定，更好地保護(hù)消費(fèi)者的權(quán)益?；驒z測(cè)技術(shù)不僅能夠檢測(cè)出皮革等動(dòng)物性原料，還能檢測(cè)出動(dòng)物毛的類別。比如對(duì)兔毛和獺兔毛、狐貍毛和貉子毛、雪貂毛和紫貂毛等進(jìn)行鑒別。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)中。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，對(duì)于紡織品的檢測(cè)方式也是多種多樣，除了以上介紹的幾種方法外，還有光譜、Χ射線衍射、氨基酸分析等高效檢測(cè)方法。雖然定性檢測(cè)技術(shù)水平不斷提高，但是紡織材料的種類也不斷豐富，比如新型的纖維材料有綠色環(huán)保、功能、高性能等，這些新材料的運(yùn)用無(wú)疑是增大了纖維定性檢測(cè)的難度。在此種情況下，非標(biāo)檢測(cè)方法是纖維定性鑒別體系的支撐，因?yàn)槟壳安⒉淮嬖谌f(wàn)能的纖維檢測(cè)方法，而不同的方法卻各有利弊，只有將非標(biāo)檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法有效結(jié)合在一起，才能更好地完成定性檢測(cè)工作。相信在不久的將來(lái)，一定會(huì)有更多的檢測(cè)方法來(lái)完善紡織品纖維定性檢測(cè)體系。

［1］程珊，曹楚鳳.紡織用薄膜材料定性鑒別方法研究［J］.針織工業(yè)，2016（09）：75-77.

［2］曹月嬋，谷小輝，陸佳英，等.兩種聚酯復(fù)合纖維的定性鑒別方法探討［J］.中國(guó)纖檢，2017（05）：92-95.

［3］趙潔，周之平，劉敏華，等.新型聚酯纖維定性定量分析方法探討［J］.紡織標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2015（05）：22-29.

［4］從樂(lè)平，張永偉，龔?.出土古代紡織品纖維定性分析與染料鑒別［J］.北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017（04）：36-40.