深色含特種毛纖維織物成分分析用褪色劑研究

伏廣偉，劉建勇，王 政，張珍竹，韓文霞，陳錦堅，周長文

(1.中國紡織工程學(xué)會，北京 100025；2.天津工業(yè)大學(xué)，天津 300387； 3.佛山中紡聯(lián)檢驗技術(shù)服務(wù)有限公司，廣東 佛山 528211； 4.佛山市暢染科技有限公司，廣東 佛山 528211)

羊絨纖維產(chǎn)量少、價格高，因此市場上利用細羊毛、改性羊毛等摻雜進深色含特種毛纖維紡織品中充當羊絨纖維的事件屢見不鮮，這就促使檢測人員要經(jīng)常對羊毛、羊絨纖維混紡紡織品進行定性和定量分析，從而保障消費者的合法權(quán)益[1]。目前檢測機構(gòu)主要使用顯微鏡觀察深色含特種毛纖維中羊毛、羊絨纖維的鱗片結(jié)構(gòu)特征。該方法采用透射光將切片中的纖維鱗片形態(tài)投影出來，通過分析羊毛、羊絨纖維鱗片的細節(jié)圖像來進行識別。對于深色羊毛、羊絨紡織品，由于染料的干擾，透射光很難穿透纖維，在投影儀下羊毛、羊絨纖維的鱗片結(jié)構(gòu)特征不清晰，識別困難[2]，因此需要選擇一款合適的褪色劑對纖維進行褪色處理，從而提高檢測的準確率。

羊毛、羊絨纖維的表面鱗片層由片狀角質(zhì)細胞構(gòu)成，其肽鍵在一定溫度下，經(jīng)過酸性或堿性褪色劑處理，會發(fā)生水解現(xiàn)象，導(dǎo)致鱗片層出現(xiàn)損傷，從而影響羊毛、羊絨纖維的鑒別[3]。GB/T 16988-2013《特種動物纖維與綿羊毛混合物含量的測定》[4]的條款10.2指出，對深色試樣的剝色要盡量不損傷纖維鱗片。因此，褪色劑需要盡量減少對羊毛、羊絨纖維鱗片的損傷。本文采用自研制還原性毛褪色劑進行褪色，力求實現(xiàn)對深色含特種毛纖維中羊毛、羊絨纖維的準確鑒別。

1 試驗部分

1.1 試驗材料 試劑及儀器

試驗材料：深色毛絨染織品單層毛呢面料(市售)、雙層毛呢面料(市售)、西裝面料(市售)，3種織物的成分及狀態(tài)如表1所示。

表1 不同織物的成分及狀態(tài)

試驗試劑：液體石蠟(市售)、無水乙醇(市售)、剝色試劑A(市售)、還原性毛用褪色劑B(自制)、還原性毛用褪色劑C(自制)。

試驗儀器：CU-6纖維細度分析儀(北京和眾視野科技有限公司)、Y172型纖維切片器(米恩檢測儀上海有限公司)、美墨爾特烘箱(UF110plus)、恒溫振蕩器、剪刀、載玻片、蓋玻片、鑷子、錐形瓶。

1.2 試驗原理

檢測機構(gòu)主要通過顯微鏡法，根據(jù)纖維粗細、表面鱗片、光潔程度等特征對羊毛、羊絨纖維進行鑒別[5]。羊絨纖維相較于羊毛纖維，其表面鱗片較薄、排列間隙較寬[6]。深色含特種毛纖維中的羊毛、羊絨纖維由于染料顏色的干擾，在顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)不清晰，因此需要對深色羊毛、羊絨纖維進行褪色處理。

褪色劑可以溶解或者破壞纖維表面附著的染料發(fā)色體系，從而實現(xiàn)褪色。本文試驗采用還原性褪色劑，通過破壞染料分子結(jié)構(gòu)中的發(fā)色體系達到褪色或消色的目的，從而實現(xiàn)對褪色樣品的準確鑒別。

1.3 試驗方法

不同褪色劑的配制及褪色方法如表2所示。褪色后，參照標準GB/T 16988-2013《特種動物毛纖維與綿羊毛混合物含量的測定》附錄B[4]，F(xiàn)Z/T 01057.3-2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第3部分：顯微鏡法》[7]觀察試驗樣品的縱向形態(tài)特征。通過觀察織物在3種褪色劑中的褪色效果及分析褪色前后的纖維縱向形態(tài)、鱗片清晰程度、樣品顏色變化以及對纖維鱗片的損傷程度等情況，為選擇最優(yōu)的褪色方案提供依據(jù)。

表2 不同剝色劑配制及剝色方法

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 三種褪色劑對單層呢料褪色效果及分析

未褪色單層呢料原樣及其纖維縱向形態(tài)如圖1(1)所示，用市售剝色劑A、自研制還原性毛用褪色劑B、自研制還原性毛用褪色劑C褪色后的單層呢料及其纖維縱向形態(tài)分別見圖1的(2)、(3)、(4)。

如圖1(1)所示，原樣有深藍色和黑色兩種顏色的纖維，纖維鱗片被染料完全覆蓋，深藍色纖維能看到部分鱗片的輪廓，黑色纖維則完全看不到鱗片，無法準確判斷纖維的種類，需進行褪色處理。

市售剝色劑A褪色效果如圖1(2)所示，部分纖維顏色變淺，少量鱗片能夠辨別，大部分纖維被染料完全覆蓋，無法清晰辨認纖維的具體種類，褪色效果無法滿足檢測要求，需增加褪色劑用量及褪色時間。

自研制還原性毛用褪色劑B褪色效果如圖1(3)所示，深藍色纖維褪色徹底，部分深藍色纖維鱗片受損，而黑色纖維基本未發(fā)生褪色。需增加褪色劑用量、降低水浴溫度、縮短褪色時間。

自研制還原性毛用褪色劑C褪色效果如圖1(4)所示，褪色效果較好，深色特種毛纖維褪色完全且鱗片完整，能清晰辨別出具體的纖維種類。

圖1 單層呢料褪色前后的纖維形態(tài)

2.2 三種褪色劑對雙層呢料褪色效果及分析

未褪色雙層呢料及其纖維縱向形態(tài)如圖2(1)所示，用市售剝色劑A、自研制還原性毛用褪色劑B、自研制還原性毛用褪色劑C褪色后的雙層毛呢料及其纖維縱向形態(tài)見圖2的(2)、(3)、(4)。

圖2 雙層呢料褪色前后的纖維形態(tài)

如圖2(1)所示，原樣有深黑色、深褐色、深藍色三種顏色的纖維，鱗片被染料全部覆蓋，無法清晰辨認纖維具體種類，需要褪色處理。

市售剝色劑A剝色效果如圖2(2)所示，由于雙層毛呢料的織物較密且厚，比較難剝色，個別特種毛纖維被剝色，但絕大部分特種毛纖維未被剝色，纖維鱗片不清晰。需增加剝色劑用量、剝色時間。

自研制還原性毛用褪色劑B剝色效果如圖2(3)所示，褪色后特種毛纖維基本未發(fā)生褪色現(xiàn)象，鱗片輪廓模糊，不能準確辨別其種類。需增加褪色劑用量、降低水浴溫度、縮短剝色時間。

自研制還原性毛用褪色劑C褪色效果如圖2(4)所示，褪色效果最好，深色特種毛纖維基本褪色，纖維鱗片清晰，在顯微鏡下能準確辨別出羊毛纖維的特征。

2.3 三種褪色劑對西裝面料剝色效果及分析

未褪色西裝面料及其纖維縱向形態(tài)如圖3(1)所示，用市售剝色劑A、自研制還原性毛用褪色劑B、自研制還原性毛用褪色劑C褪色后的西裝面料及其纖維縱向形態(tài)見圖3(2)、(3)、(4)。

圖3 西裝面料褪色前后的纖維形態(tài)

如圖3(1)所示，原樣有黑色、深灰色兩種顏色的纖維，大部分特種毛纖維為深色，部分特種毛纖維被染料全部覆蓋，無法清晰辨別特種毛纖維的具體種類，需要進行褪色處理。

市售剝色劑A剝色效果如圖3(2)所示：褪色后大多數(shù)特種毛纖維呈深灰色，部分纖維受損或變形，難以辨別纖維鱗片的特征，無法辨別纖維具體種類。需改變剝色條件，或重新進行剝色處理。

自研制還原性毛用褪色劑B褪色效果如圖3(3)所示，褪色后的特種毛纖維上的染料基本脫落，而且鱗片保存完整，無受損。少數(shù)特種毛纖維呈淺灰色，在顯微鏡下可根據(jù)鱗片的結(jié)構(gòu)特征，如間距、密度、厚度和開口角辨別纖維種類，但檢測時間較長。

自研制還原性毛用褪色劑C褪色效果如圖3(4)所示，褪色效果最好，所有特種纖維均被褪色，纖維鱗片清晰，無受損，纖維原始的色素也保留，在顯微鏡下可以清晰觀察特種毛纖維的外觀形態(tài)特征。

綜上試驗結(jié)果可知，不同褪色劑在同一褪色條件(時間、溫度、褪色劑用量)下：市售剝色劑A剝色效果差，而且容易損傷纖維鱗片，不適合實驗室長期使用；自研制還原性毛用褪色劑B，能實現(xiàn)部分褪色，但是褪色效果差，而且容易損傷纖維鱗片，不適合實驗室長期使用；自研制還原性毛用褪色劑C，褪色效果最好，褪色均勻，纖維基本不受損，不受織物結(jié)構(gòu)密度影響，不用反復(fù)褪色，節(jié)省時間，剝色效果好，適合實驗室長期使用。

3 結(jié)語

試驗研究表明，在90 ℃水浴溫度中剝色12～15 min的條件下，市售剝色劑A和自研制還原性毛用褪色劑B對試樣褪色效果不明顯，對纖維鱗片會造成損傷，難以滿足特種毛纖維成分含量分析的測試要求；自研制還原性毛用褪色劑C褪色效果最好，染料被剝掉且纖維鱗片沒有損傷，在顯微鏡下能很好辨別纖維種類。自研制還原性毛用褪色劑C能滿足檢測行業(yè)日常工作需求。采用褪色劑C對深色含特種毛纖維的染織物進行纖維含量分析褪色時，可根據(jù)織物厚薄、密度來調(diào)整褪色時間和和褪色劑用量，操作簡單，工藝較為靈活。