植物纖維混紡產(chǎn)品定量方法有關(guān)問題探討

吳凱琪

（上海紡織集團(tuán)檢測標(biāo)準(zhǔn)有限公司，200082）

0 前言

棉、麻和木棉等纖維都屬于天然植物纖維，以吸濕性佳、透氣性強和環(huán)保衛(wèi)生等特點被廣泛應(yīng)用于紡織領(lǐng)域。其化學(xué)性質(zhì)十分接近，常規(guī)的化學(xué)方法很難對其進(jìn)行定性、定量檢測，通常采用物理方法進(jìn)行定量分析，主要通過觀察各種植物纖維在顯微鏡下縱向和橫截面形態(tài)的不同來進(jìn)行鑒別。介紹了各種植物纖維外觀形態(tài)的差異，并對檢測過程中遇到的問題展開探討。

1 常見植物纖維混紡產(chǎn)品定量問題

在標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057.3—2007《紡織纖維鑒別試驗方法第3部分：顯微鏡法》中，對棉、亞麻、苧麻、大麻和黃麻等纖維的縱向和橫截面形態(tài)均有詳細(xì)描述，棉與一種麻纖維混紡的產(chǎn)品是最常見的植物纖維混紡產(chǎn)品，常用的定量方法有FZ/T 30003—2009《麻棉混紡產(chǎn)品定量分析方法纖維投影法》、FZ/T 01101—2008《纖維含量的測定物理法》和AATCC 20A—2020《纖維分析：定量分析》，其中FZ/T 30003—2009中還分為直徑法和橫截面法。棉與各種麻纖維均來自不同的植物，形態(tài)上有比較明顯的差異。但隨著科技的發(fā)展，各種后處理會改變棉與麻纖維原有的形態(tài)，增加了檢測的難度，檢測人員在檢測工作中準(zhǔn)確鑒別纖維的種類，正確選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定量分析就顯得尤為重要。

1.1 棉/亞麻、棉/大麻和棉/苧麻混紡

普通的棉纖維縱向呈扁平帶狀，存在天然扭曲，橫截面為不規(guī)則的腰圓形，有中腔。亞麻纖維縱向挺拔立體，條干順直，有明顯凸起的竹節(jié)，有光澤，橫截面為不規(guī)則的多邊形，有中腔。苧麻纖維是天然纖維中平均直徑最粗，離散程度最大的纖維，縱向扁平扭曲，有橫紋，竹節(jié)較小，呈“X”狀，橫截面為不規(guī)則的腰圓形，有中腔和明顯的裂紋。大麻纖維縱向既有亞麻纖維的形態(tài)又有苧麻纖維的形態(tài)，存在束狀纖維，有些扁平，看上去很薄，有豎紋，竹節(jié)較小，與苧麻形態(tài)相似；有些挺拔光亮，有明顯竹節(jié)，與亞麻形態(tài)相似，橫截面為多角形或腰圓形，有中腔，表面有劃痕。

上述是棉、亞麻、苧麻和大麻的較為標(biāo)準(zhǔn)的形態(tài)特征，在實際檢測過程中，經(jīng)常會碰到經(jīng)過絲光處理的棉/麻混紡產(chǎn)品，絲光棉縱向天然扭曲較少，邊緣光滑，橫截面接近橢圓形或圓形，有中腔。絲光處理后的亞麻竹節(jié)變小且不凸出；絲光處理后的苧麻直徑變細(xì)，縱向由扁平變得有立體感，表面更光亮；絲光處理后的大麻立體感增強，竹節(jié)變小。由此看來，絲光處理改變了棉與麻纖維原有的形態(tài)，使得棉與麻纖維的形態(tài)更加接近，也增加了麻種類的鑒定難度。檢測人員需要緊跟市場發(fā)展的節(jié)奏，定期統(tǒng)一檢驗?zāi)抗猓煜じ鞣N經(jīng)后處理的棉、麻纖維的外觀形態(tài)差異，準(zhǔn)確鑒別每一根纖維的種類。

FZ/T 30003—2009和AATCC 20A—2020這2個標(biāo)準(zhǔn)是針對棉與一種麻纖維混紡的面料最常用的兩個定量分析標(biāo)準(zhǔn)。表1為這2個標(biāo)準(zhǔn)在試驗方法、原理、測量根數(shù)、纖維密度和計算方法上的對比。

表1 FZ/T 30003—2009和AATCC 20A—2020標(biāo)準(zhǔn)的比較

通過比較發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)Z/T 30003—2009標(biāo)準(zhǔn)中的橫截面法與AATCC 20A—2020都是采用縱向計數(shù)，結(jié)合橫截面面積的方法來計算纖維含量，其唯一區(qū)別是棉的密度差異，前者棉的密度是1.54 g/cm3，后者棉的密度是1.55 g/cm3，但這個微小的差異對最終計算結(jié)果影響不大。此外，F(xiàn)Z/T 30003—2009比AATCC 20A—2020更嚴(yán)謹(jǐn)，其要求2次試驗中的每種纖維折算根數(shù)不大于10根，這就需要檢測人員在取樣、制片時更仔細(xì)，鑒別每種纖維時更專業(yè)，檢驗?zāi)抗飧鼫?zhǔn)確統(tǒng)一。橫截面切片操作繁瑣，耗時長，難度高，橫截面的厚薄、均勻性直接影響到橫截面面積數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，且繪制橫截面的過程人為因素影響大，誤差大。FZ/T 30003—2009直徑法采用縱向計數(shù)、測量直徑的方法來計算纖維含量，縱向切片制作簡單、快捷，校準(zhǔn)后用纖維細(xì)度分析儀測量單根纖維的直徑準(zhǔn)確又便捷。因此在條件允許的情況下，建議采用FZ/T 30003—2009直徑法來進(jìn)行含量檢測。

1.2 棉/黃麻混紡

棉與黃麻混紡的產(chǎn)品常見于麻繩、麻袋或地毯制品。黃麻纖維粘并嚴(yán)重，縱向只能看見多束的纖維堆積在一起，橫截面形似馬蜂窩，多個帶有中腔的多邊形簇?fù)碓谝黄鹦纬梢皇抑星槐葋喡榇?，黃麻纖維的表面形貌見圖1。

圖1 黃麻纖維的表面形貌

由于黃麻纖維這種粘并的特性，縱向無法對黃麻纖維進(jìn)行精確計數(shù)，在對棉/黃麻混紡產(chǎn)品定量時可以參照FZ/T 01101—2008《纖維含量的測定物理法》，通過觀察橫截面切片，記錄視場中的每一根棉纖維與束狀纖維中每一根黃麻纖維的根數(shù)，結(jié)合棉與黃麻纖維的橫截面面積、密度，計算得到棉與黃麻纖維的纖維含量。此方法的難點在于橫截面切片的質(zhì)量，需要有豐富經(jīng)驗的技術(shù)人員來操作，保證橫截面切片每一個視場中的每一根纖維都能邊緣清晰，易于分辨；厚薄均勻，能夠精確測量。

2 新型植物纖維混紡產(chǎn)品定量問題

近些年，市場上出現(xiàn)了棉與2種麻混紡、2種麻混紡、棉與木棉混紡的產(chǎn)品，檢測機構(gòu)對這些產(chǎn)品出具檢測報告時遇到了很大的難題。

2.1 2種或2種以上麻混紡、棉與2種或2種以上麻混紡

FZ/T 30003—2009只適用于棉與亞麻、棉與苧麻，以及棉與大麻混紡的產(chǎn)品。而棉與亞麻+大麻混紡，棉與亞麻+苧麻混紡的產(chǎn)品，無法用此法準(zhǔn)確定量。在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中，F(xiàn)Z/T 01101—2008與AATCC 20A—2020適用于此類產(chǎn)品的定量分析，但是由于大麻、亞麻與苧麻無論是縱向還是橫截面，形態(tài)上都有相似的部分，無法細(xì)化到每一根纖維去鑒別其種類。且橫截面切片的質(zhì)量也會對纖維的鑒別造成影響，橫截面切片的均勻性、厚薄程度和檢測人員用鼠標(biāo)畫橫截面的手勢都直接影響到橫截面面積的大小，因此無法準(zhǔn)確地對此類混紡產(chǎn)品進(jìn)行定量。GB/T 29862—2013《紡織品 纖維含量的標(biāo)識》中提到“含有兩種及以上化學(xué)性質(zhì)相似且難以定量分析的纖維，可以列出每種纖維的種類，也可以列出其大類纖維的名稱，合并表示總的含量”。因此，檢測混麻產(chǎn)品時建議表示為：亞麻+大麻100%；棉50%、亞麻+苧麻50%。

2.2 棉/木棉混紡

木棉纖維又叫攀枝花，其保暖性強，色澤光亮，柔軟舒適，常用于被褥絮片、枕芯、靠墊等填充料，木棉纖維質(zhì)輕，不吸水，是良好的浮力材料。木棉纖維縱向為圓柱形，表面平滑，有光澤，少有轉(zhuǎn)曲，橫截面近似圓形，中腔較大，但由于木棉纖維的細(xì)胞壁很薄，在制作橫截面切片時，纖維互相擠壓，容易被壓扁，常見的木棉橫截面會變形成細(xì)長的橢圓形，見圖2。

圖2 木棉纖維的形態(tài)

棉與木棉混紡的產(chǎn)品是近幾年出現(xiàn)的新興產(chǎn)品。木棉纖維長度極短，不能單獨紡紗，經(jīng)常與棉混紡，在紡紗時會有大量的木棉纖維掉落，引起很大的損耗，實際能測試到的木棉含量必定會小于紡紗時投入的木棉數(shù)量。木棉與棉都是非圓形截面的纖維，因此不能用直徑法來定量。制作橫截面切片時，木棉纖維受到擠壓變形，不能真實地反映其橫截面面積大小。而且，在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)中查閱不到木棉纖維密度的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。綜上所述，木棉纖維與棉混紡的產(chǎn)品纖維含量可用FZ/T 01101—2008中的根數(shù)含量來表示，但GB/T 29862—2013中沒有提到纖維含量的標(biāo)識可用根數(shù)含量來表示。因此，木棉與棉混紡產(chǎn)品的纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)也建議合并表示為：棉+木棉100%。

3 結(jié)論

不同的植物纖維特性不同、產(chǎn)量不同、商業(yè)價值也不同，準(zhǔn)確標(biāo)注每一個產(chǎn)品的纖維含量極為重要。對于有多種定量分析方法標(biāo)準(zhǔn)可以選擇的混紡產(chǎn)品，應(yīng)該根據(jù)需要選擇最方便、最合適的檢測方法，同時，檢測人員也需要不斷培訓(xùn)，提高自身的技術(shù)水平，與時俱進(jìn)，以保證檢測數(shù)據(jù)的精確性。

市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了植物纖維制造行業(yè)的發(fā)展，越來越多的新型產(chǎn)品呈現(xiàn)出來，有部分混紡產(chǎn)品還沒有相關(guān)的定量檢測標(biāo)準(zhǔn)，雖然按照現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)要求可以標(biāo)注大類或者合并標(biāo)注，但這并不能完整體現(xiàn)商品本身的價值，因此急需盡快探索、制定出準(zhǔn)確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法，從而保障生產(chǎn)廠商和消費者的共同利益。