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(yè)內(nèi)常用的定量方法存在耗時(shí)耗力、所用試劑對(duì)人體和環(huán)境存在危害的情況。本文通過(guò)現(xiàn)行多種方法之間的比對(duì)，立足試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確認(rèn)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(zhǔn)確、穩(wěn)定的定量結(jié)果，為此類混紡面料的定量研究提供了新思路。

關(guān)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(yùn)用于服裝領(lǐng)域，是多組分的紡織面料中極為常見(jiàn)的一個(gè)大類。這樣的面料既有棉纖維舒適柔軟的特點(diǎn)，又有聚酰胺纖維耐磨性能優(yōu)越的特點(diǎn)，同時(shí)還兼具了氨綸的彈性，穿著起來(lái)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(chǎn)品有襪子、手套、裙子、羅紋織物等。梭織面料的代表產(chǎn)品主要有襯衫、休閑服等。

對(duì)于此類面料的定量分析，行業(yè)內(nèi)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(lái)，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(jié)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(jié)果。前者需要手工拆分，耗時(shí)耗力。后者所用二甲基甲酰胺有機(jī)溶劑，對(duì)人體和環(huán)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(jìn)行試驗(yàn)，并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與前兩種方法所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，為此類面料的定量分析和數(shù)據(jù)驗(yàn)證提供一種新的試驗(yàn)思路[1-2]。

2 試驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)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(jìn)行試驗(yàn)。

試劑：8 0 %甲酸（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），20%鹽酸（南京化學(xué)股份有限公司），二甲基甲酰胺（西隴科學(xué)股份有限公司）。

儀器：YG747快速八籃烘箱（南通宏大試驗(yàn)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(yàn)方法

按照GB/T 2910的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)前準(zhǔn)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(guān)步驟進(jìn)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(jié)構(gòu)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(dòng)。再用已知干重的玻璃砂芯坩堝過(guò)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(shè)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(guò)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(shí)搖動(dòng)；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(wǎng)過(guò)濾，剩余纖維用少量同溫度、同濃度的鹽酸洗滌3次（必要時(shí)輔以機(jī)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(yàn)數(shù)據(jù)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(jìn)行試驗(yàn)，用投料比與實(shí)測(cè)值的差來(lái)表示試驗(yàn)數(shù)值的差異，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1、表2、表3：

分析表1數(shù)據(jù)可知，方案一的實(shí)測(cè)值和投料比中纖維含量的偏差均在1%以內(nèi)，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，但需要進(jìn)行手工差分，比較耗費(fèi)人力。需要檢驗(yàn)員投入充足的工作時(shí)間在手工拆分樣品的過(guò)程中，不適合大批量的纖維成分檢測(cè)。

分析表2數(shù)據(jù)可知，方案二所得氨綸的實(shí)測(cè)值普遍偏大，氨綸的最大偏差超過(guò)了2%，這說(shuō)明在此類組合的樣品進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候，二甲基甲酰胺溶液會(huì)使氨綸的值偏離真實(shí)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(yàn)的過(guò)程中仔細(xì)觀察樣品，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)后的樣品褪色嚴(yán)重，說(shuō)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(shí)測(cè)值偏離。

分析表3數(shù)據(jù)可知，方案三的實(shí)測(cè)值和投料比纖維含量的偏差均在1%以內(nèi)，符合化學(xué)定量方法對(duì)置信區(qū)間的要求。同時(shí)，以化學(xué)溶解法替代手工差分，極大程度地提高了檢測(cè)效率。在保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)精確、穩(wěn)定的同時(shí)優(yōu)化了試驗(yàn)流程，能使得此類組分進(jìn)行大批量的檢測(cè)時(shí)提高效率。

3 結(jié) 論

試驗(yàn)比對(duì)結(jié)果表明，對(duì)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(jìn)行定量試驗(yàn)，在提高效率、避免有機(jī)溶劑的危害的同時(shí)，也可以得到準(zhǔn)確可靠的定量結(jié)果。本方法具體操作如下：首先，取一個(gè)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(shí)搖動(dòng)。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(guān)試驗(yàn)和分析，能夠給這類面料的檢測(cè)提供一種新的思路。

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

作者簡(jiǎn)介

王玥，本科，助理工程師，主要從事紡織產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)及標(biāo)準(zhǔn)化工作。

（責(zé)任編輯：張佩玉）