纤维定性
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目前在纺织品的监督、委托检测项目中,纤维成分含量是重要的检测项目之一。世界各国都将纺织品的纤维成分标签作为强制性要求。我国根据GB 5296.4《纺织品和服装使用说明》中规定,服装进入市场必须在耐久性标签上注明纤维成分与含量。
纤维成分定性鉴别试验是一项细致与复杂的检测工作,其检测结果的准确与否,不仅直接影响到样品后面纤维含量检测结果的准确性,还直接影响样品其他相关理化指标项目的检测。本文总结了作者在定性鉴别试验中遇到并注意的一些问题,供同行探讨和参考。
1纤维鉴别方法选择
1.1锦纶、腈纶、聚酯纤维鉴别
近几年来,我们在大量的纤维定性鉴别检验中发现,锦纶、腈纶、聚酯纤维的表面形态特征与现行FZ/T 01057.3—2007《纺织纤维鉴别试验方法第3部分:显微镜法》附录B中的纵面形态特征和附录C中的纵面形态显微照片之间存在着明显差异。一些检测人员对这3种化纤的纵面形态特征归纳为匀、直、亮或匀、直、点的特征,而实际上用这两种形态特征来描述,就显得不够客观与形象了。日常检验中常见的锦纶、腈纶、聚酯纤维的表面形态特
征的种类详见图1~图3。
形成这种不同表面形态特征的原因是化纤生产企业为了改善与提高面料的服用性能,在生产工艺上做出创新,使化纤表面形态特征发生了变化。但同时给检验人员对样品成分的定性鉴别增添了一定的复杂性。为了解决这一问题,作者经过长期实践总结出一
套简便有效的应对方法:
(1)取少许样品试样,在常温条件下,置于100 mL烧杯中,并向烧杯中放入15% HCl
或20%HCl溶液,搅拌试样,待5分钟后,将溶解液倒入装有少量清水的小烧杯中,若溶解液遇清水出现浑浊的乳白色,则表明试样中含有锦纶。
(2)取少量样品试样,在常温条件下,放入70%硫酸溶液中处理,试样不溶,又经98%浓硫酸溶液处理,样品溶解;另取少量样品试样,再经68%浓硝酸溶液处理,若试样溶解,则结果判为腈纶;若试样不溶解,再经苯酚-四氯乙烷溶液在煮沸条件下处理,若试样速溶,则结果判为聚酯纤维。
1.2醋酯纤维与粘纤鉴别
再生纤维素纤维中的粘纤与醋酯纤维的纵向表面形态均为清晰条纹或沟槽。在显微镜下观察,它们的纵向表面形态十分相近,有时会误判。三醋酯纤维与粘纤详见图4。
作者在实际鉴别工作中,总结归纳出这两种纤维在同一种试剂下的溶解性反应有差异(见表1),由此可简单、快速、准确地区分出粘纤和醋酯纤维。
1.3丝光棉与莱赛尔纤维鉴别
近几年,采用丝光处理棉纤维做面料的服装产品越来越多。丝光处理后的棉纤维与莱赛尔纤维的表面形态见图5。
在500倍投影显微镜下可观察到丝光棉在形态上发生了物理变化,其纵向形态转曲完全消失,纤维两壁变丰厚,中腔变窄甚至仅存很小的缝隙。每根纤维呈顺直状态,较细的棉纤维由于膨胀后,中腔消失加之没有了转曲,在投影显微镜下很容易误判成莱赛尔纤维。
在检测丝光棉与莱赛尔纤维混纺的样品时,我们遇到过几次采用甲酸-氯化锌法溶解样品后重量不减的情况,分析原因发现样品实际成分含量为100%丝光棉,而检验人员被标识上的丝光棉与莱赛尔纤维混纺所误导,误将丝光棉鉴别为莱赛尔纤维。为避免这一现象再次发生,本文建议按以下3种方法鉴别丝光棉。
方法1:适当增加纤维的被观察长度。因考虑到棉纤维在经丝光过程中,总存在有纱线或织物结构上被重叠或覆盖部位,不可能整根棉纤维全部都发生物理变化,寻找未发生物理变化的部位进行鉴别。
方法2:观察切取纤维横截面。丝光棉为近似圆形的截面,且中间有细小的中腔缝隙;而莱赛尔纤维无中腔缝隙,两者有明显的区别。
方法3:观察纤维之间的直径粗细。考虑到棉纤维之间的直径会存在一定粗细的差异,而莱赛尔由于是从喷丝口吐出的,所以不管是横向还是纵向都基本一致。
1.4“大豆蛋白复合纤维”的鉴别
大豆蛋白复合纤维是一种双组分的纤维,采用FZ/T 01057.4—2007《纺织纤维鉴别试验溶解性能法》溶解性能表中的试剂是无法将鉴别判断是否为大豆蛋白复合纤维。因此我们探索了采用GB/T 2910.101—2009《二组分中大豆蛋白复合纤维的混纺含量检测》方法,在实际鉴别试验过程中,用两种试剂分前后次序进行处理,样品成分得到了满意的证实。
2操作及判定方法
2.1采用GB/T 2910.6—2009的甲酸-氯化锌法,验证混纺样品内有无再生纤维素纤维时,要慎防样品中腈纶同时被溶解检验人员在选用GB/T 2910.6—2009验证混纺样品内有无再生纤维素纤维时,容易忽视甲酸-氯化锌溶液在试验上对腈纶的溶损状况。
从FZ/T 01057.4—2007《纺织纤维鉴别试验方法第4部分溶解法》中的溶解性能表可知,腈纶在常温或沸煮条件下都不溶于88%甲酸,但在试验温度70℃时,高浓度的甲酸-氯化锌溶液腐蚀性远大于上述甲酸溶液,所以腈纶会被溶解。这一点我们在实际鉴别工作中已经得到证实。
2.2经阻燃整理剂处理后的样品,阻碍了燃烧与沸煮试验的正确进行经过阻燃剂整理过的纺织服装面料,在定性鉴别试验上若采用燃烧法或沸煮条件下试剂的溶解性能处理,阻燃剂均对鉴别结果产生干扰影响。遇此情况样品应采取其他的鉴别方法,绕过阻燃剂的干扰影响。
纤维含量的检测大体分两部分,通常情况下第一步是进行纤维定性分析,然后做纤维定量分析。但一组分除外,通过定性分析确定纤维制品只有一种纤维组成时,不需进行定量分析。可以认定这种纤维的含量为100%。但需要格外小心,因为往往制品中含有微量的其它纤维。纤维定性分析不准确,会出现以下情况:一是无法进行第二步定量分析:如制品是由棉与腈纶混纺,定性为棉与锦纶混纺,因所用试剂不同,试验无法进行,就是进行了,检验结果也是错误的。另一种情况是由于某种纤维的含量比较少,定性时未发现,结果同样是错误的。因此,定性是纤维含量检测中的重中之重。
1 纤维定性常用标准及方法
目前纤维定性使用的国内标准很多,此外,还有SN/T相关标准中对新型纤维的定性方法。
日常使用较多的是FZ/T01057.1-4及GB/T 16988。上述各种方法就是根据纤维的物理、化学性能设计的。标准FZ/T01057.1规定纺织纤维鉴别试验方法的一些共同性的技术要求,给出了纤维鉴别试验的一般性程序。FZ/T01057.2是根据纤维燃烧时的气味、残留物的状态来分辩的。FZ/T01057.3根据纤维的外观形态包括纵向和横向形态来分辩的。FZ
/T01057.4根据纤维在不同溶液中的溶解性来分辩的。FZ/T01057.5根据纤维的染色性来分辩的。FZ/T01057.6根据不同的纤维其熔点不同来分辩的。如锦纶6和锦纶66,点燃时的气味、残留物的状态一样,在相同的溶液中溶解性基本一致,在显微镜下观察纵向形态一样,采用上述几种方法不能将其分开,但这两种纤维的熔点是不一致的,锦纶6是215~224℃,锦纶66是250~258℃。FZ/T 01057.7根据不同的纤维的密度不同来分辩的。GB/T16988标准给出了各种毛纤维的纵向形态,通过在显微镜下观察其鳞片的大小、厚度、密度、条干均匀度等加以区分。大家在使用时按标准时,可以按标准中描述的不同纤维在各方法的具体现象来判断。
除了以上的标准方法外,还有一种非常规的纤维定性方法,就是手感目测法。手感目测方法是用手触摸,眼睛观察,凭经验来判断纤维的类别。这种方法简便,不需要任何仪器,但需要鉴别人员有丰富的经验。对服装面料进行鉴别时,除对面料进行触摸和观察外,还可从面料边缘拆下纱线进行鉴别。
常见纤维的手感目测特点总结如下:
⑴手感及强度
棉、麻手感较硬,羊毛很软,蚕丝、粘胶纤维、锦纶则手感适中。用手拉断时,感到蚕丝、麻、棉、合成纤维很强;毛、粘胶纤维、醋酯纤维则较弱。
⑵伸长度