近年來(lái),隨著毛紡行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和洗滌維護(hù)越來(lái)越方便,深色毛紡織品越來(lái)越得到消費(fèi)者的青睞。動(dòng)物毛纖維屬于天然纖維,采用燃燒法和溶解法等不能對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的定性和定量,目前主要使用顯微鏡觀察方法進(jìn)行鑒別。主要通過(guò)在顯微鏡下觀察特種毛纖維的鱗片結(jié)構(gòu)特征,分辨出各類纖維,進(jìn)行定性和定量分析。但深色毛紡織品,由于染料的干擾很難清晰地觀察纖維鱗片結(jié)構(gòu),對(duì)毛絨纖維的定性定量分析造成影響,因此對(duì)纖維剝色前處理是檢驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)。
標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16988—2013[1]《特種動(dòng)物纖維與綿羊毛混合物含量的測(cè)定》的條款10.2提到“應(yīng)在盡量不損傷纖維鱗片的前提下對(duì)深色試樣進(jìn)行剝色處理,處理方法參見附錄B”,但是試驗(yàn)結(jié)果表明,平平加剝色法的剝色效果不能完全滿足測(cè)試要求。日常檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),有的剝色劑易造成纖維損傷,有的則昂貴。因此本文采用了自行研發(fā)的剝色劑,與其他剝色劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),在同一剝色條件(時(shí)間、溫度、剝色劑用量)下比較不同織物剝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(duì)纖維的鱗片損傷程度等情況,選擇最優(yōu)的剝色方案。
試驗(yàn)樣品均為廣州檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司日常檢測(cè)樣品。
試驗(yàn)儀器有CU—Ⅱ纖維細(xì)度儀(北京和眾視野科技有限公司)、Y172型纖維切片器(國(guó)營(yíng)常州紡織儀器廠)、UFE400型恒溫烘箱、恒溫振蕩器、電子天平、掃描電子顯微鏡(日立S—3000N)。
試驗(yàn)試劑有液體石蠟、無(wú)水乙醇、載玻片、蓋玻片、剪刀、鑷子、錐形瓶等,3種剝色試劑(市售剝色劑A、自研制剝色劑B、自研制剝色劑C)。
深色毛絨染織品多見于毛呢面料、毛針織面料和西裝面料等產(chǎn)品中,其中又以含綿羊毛、山羊絨纖維的產(chǎn)品較為常見,故選用代表性織物大衣呢料、毛針織料、西裝面料進(jìn)行剝色試驗(yàn)。這3種織物的成分及狀態(tài)見表1。
表1 不同織物的成分及狀態(tài)
這些不同織物的厚薄、密度的稀疏都會(huì)影響剝色效果,因此對(duì)不同織物在同一條件下剝色,觀察織物在3種剝色劑下剝色的效果及分析剝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(duì)纖維的鱗片損傷程度等情況,為選擇最優(yōu)的剝色方案提供依據(jù)。
常用于服用紡織品的動(dòng)物毛纖維主要有綿羊毛、山羊絨、馬海毛、駱駝絨、牦牛絨、羊駝毛、兔毛等。動(dòng)物毛都是蛋白質(zhì)纖維,分子結(jié)構(gòu)中含有—CONH—的價(jià)鍵,分子側(cè)基中有羥基、羧基、氨基等,側(cè)基含酸性和堿性基團(tuán),是兩性物質(zhì),耐酸不耐堿,染色主要用酸性染料、酸性媒介染料、金屬絡(luò)合染料和活性染料。
蛋白質(zhì)纖維中的活性基團(tuán)與染料相互吸附,不同的染料與蛋白質(zhì)纖維結(jié)合的機(jī)理是不同的,主要是以離子鍵、共價(jià)鍵、范德華引力、氫鍵等結(jié)合?;瘜W(xué)剝色劑將纖維上的染料破壞,使之失去顏色主要有兩類,一類是還原性剝色劑,通過(guò)破壞染料分子結(jié)構(gòu)中的發(fā)色體系而達(dá)到剝色或消色的目的,但還原劑對(duì)某些結(jié)構(gòu)的染料發(fā)色體系的破壞是可逆的,因而其剝色是可以恢復(fù)的。另一類是氧化性剝色劑,其中最常用的是雙氧水和次氯酸鈉。氧化劑通過(guò)在一定條件下破壞某些組成染料分子發(fā)色體系的基團(tuán),如偶氮基分解、氨基氧化、羥基甲基化、絡(luò)合金屬離子脫離等達(dá)到剝色的目的。這些不可逆的結(jié)構(gòu)變化,導(dǎo)致染料剝色或消色,從理論上講,氧化性剝色劑可做完全剝色處理。
根據(jù)以上動(dòng)物毛絨纖維與染料結(jié)合的特點(diǎn),可選購(gòu)合適的剝色劑、還原劑、氧化劑、調(diào)節(jié)劑等復(fù)配多種組合配方進(jìn)行剝色劑的研制。本文用市售剝色劑A、自研制剝色劑B、自研制剝色劑C對(duì)含有動(dòng)物毛纖維的面料進(jìn)行剝色試驗(yàn),驗(yàn)證剝色效果并比較其剝色能力。
不同剝色劑的配制及剝色方法如表2所示。剝色后,參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16988—2013《特種動(dòng)物纖維與綿羊毛混合物含量的測(cè)定》附錄B,F(xiàn)Z/T 01057.3—2007[2]《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第3部分:顯微鏡法》觀察試驗(yàn)樣品的縱向形態(tài)特征。
圖1 大衣呢料剝色前后的纖維形態(tài)
未剝色的大衣呢料及其纖維縱向形態(tài)見圖1(1),用市售剝色劑A、自研制剝色劑B、自研制剝色劑C剝色后的大衣呢料及其纖維縱向形態(tài)分別見圖1的(2)、(3)、(4)。
在顯微鏡下,圖1(1)的縱向形態(tài):每根纖維為黑色,鱗片被染料全部覆蓋,無(wú)法清晰辨認(rèn)纖維具體種類,需要?jiǎng)兩幚怼?/p>
市售剝色劑A剝色效果見圖1(2):由于大衣呢料的織物結(jié)構(gòu)較密,比較難剝色,不能褪去纖維上的染料且纖維鱗片不清晰,所以試驗(yàn)的剝色條件不能滿足織物結(jié)構(gòu)較密的樣品,剝色劑用量、剝色時(shí)間都要相應(yīng)增加。
自研制剝色劑B剝色效果見圖1(3);剝色后的試樣和原樣相比,顏色幾乎沒(méi)變,多數(shù)纖維上的染料沒(méi)有剝掉且纖維鱗片不清晰,由于個(gè)別絨纖維鱗片受損,所以應(yīng)該增加剝色劑用量,降低水浴溫度,縮短剝色時(shí)間。
自研制剝色劑C剝色效果見圖1(4)所示:剝色效果最好,深色絨纖維基本褪去了顏色,纖維鱗片清晰,雖然個(gè)別毛纖維顏色較深,但在顯微鏡下,根據(jù)鱗片結(jié)構(gòu)特征,如間距、密度、厚度和開口角,可以做出正確判斷。
表2 不同剝色劑配制及剝色方法
圖2 毛針織料剝色前后的纖維形態(tài)
未剝色毛針織料及其纖維縱向形態(tài)見圖2(1),用市售剝色劑A、自研制剝色劑B、自研制剝色劑C剝色后的毛針織料及其纖維縱向形態(tài)見圖2的(2)、(3)、(4)。
在顯微鏡下,圖2(1)的縱向形態(tài):部分纖維為黑色,鱗片被染料全部覆蓋,無(wú)法清晰辨認(rèn)纖維具體種類,需要?jiǎng)兩幚怼?/p>
市售剝色劑A剝色效果見圖2(2):由于毛針織料較輕薄,比較好剝色,試樣中的黑色紗剝色后變墨綠色,但部分纖維表面形態(tài)輕微受損且纖維鱗片不清晰,需要改變剝色條件,重新剝色處理。
自研制剝色劑B剝色效果見圖2(3):黑色紗剝色后變綠色,部分纖維表面形態(tài)被破壞且鱗片不清晰,纖維受損嚴(yán)重,需要改變剝色條件,重新剝色處理。
自研制剝色劑C剝色效果見圖2(4):剝色效果最好,剝色后試樣顏色變淺藍(lán)色,纖維鱗片清晰,沒(méi)有受損。
圖3 西裝面料剝色前后的纖維形態(tài)
未剝色西裝面料及其纖維縱向形態(tài)見圖3(1),用市售剝色劑A、自研制剝色劑B、自研制剝色劑C剝色后的西裝面料及其纖維縱向形態(tài)見圖3(2)、(3)、(4)。
在顯微鏡下,圖3(1)的縱向形態(tài):試樣為黑色,多數(shù)纖維為深顏色,部分纖維鱗片被染料全部覆蓋,無(wú)法清晰辨認(rèn)纖維具體種類,需要?jiǎng)兩幚怼?/p>
市售剝色劑A剝色效果見圖3(2):試樣剝色后為深灰色,纖維鱗片結(jié)構(gòu)和條干完好,沒(méi)有受損,但個(gè)別纖維顏色略深,還需增加剝色劑用量和剝色時(shí)間。
自研制剝色劑B剝色效果見圖3(3):剝色后的試樣顏色變淺,由黑色變淺灰色,在顯微鏡下觀察,大多數(shù)纖維經(jīng)過(guò)剝色劑剝色后,纖維原始的色素被剝掉,檢驗(yàn)過(guò)程中容易導(dǎo)致誤判,需要改變剝色條件,重新進(jìn)行剝色處理。
自研制剝色劑C剝色效果見圖3(4):剝色效果最好,纖維鱗片清晰,無(wú)受損,保留纖維原始色素;采用顯微鏡可以清晰觀察特種毛纖維的外觀形態(tài)特征,做出正確判斷。
綜合以上試驗(yàn)分析,不同剝色劑在同一剝色條件(時(shí)間、溫度、剝色劑用量)下:市售剝色劑A,纖維基本不損傷,但對(duì)織物結(jié)構(gòu)密的面料,比較難剝色,剝色劑用量、時(shí)間都要相應(yīng)增加,所以剝色周期長(zhǎng),成本高,不適合實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期使用;自研制剝色劑B,剝色效果較差,纖維容易損傷,雖然個(gè)別織物剝色時(shí)間短,節(jié)省了時(shí)間,但大部分織物剝色效果難掌握,纖維容易還原或受損,故不適合實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期使用;自研制剝色劑C,剝色效果最好,剝色均勻,纖維基本不損傷,不受織物結(jié)構(gòu)密度影響,不用反復(fù)剝色,節(jié)省時(shí)間,符合標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試要求。所以自研制剝色劑C為最佳剝色劑,剝色效果好,成本低,適合實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期使用。
試驗(yàn)研究表明,在90 ℃水浴溫度中剝色10min~13 min的條件下,市售剝色劑A和自研制剝色劑B對(duì)試驗(yàn)樣品剝色效果不明顯;對(duì)纖維造成損傷程度難以滿足動(dòng)物毛絨纖維成分含量分析的測(cè)試要求;用自研制剝色劑C剝色效果最好,纖維沒(méi)有損傷,能達(dá)到最佳辨認(rèn)效果。所以自研制剝色劑C對(duì)輕薄織物、中厚織物、厚織物剝色都可以達(dá)到最佳剝色效果。
由此,在進(jìn)行深色毛絨染織品進(jìn)行纖維含量分析的剝色時(shí),自研制剝色劑C的剝色條件以90 ℃水浴溫度中剝色10min~13 min為調(diào)試基準(zhǔn),根據(jù)織物厚薄、密度來(lái)調(diào)整剝色時(shí)間和剝色劑用量,盡量避免或減少剝色劑帶來(lái)的試驗(yàn)結(jié)果誤差。目前紡織產(chǎn)品的各種后整理工藝在產(chǎn)生特殊性能的同時(shí)也對(duì)各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)提出新的要求,在日常檢驗(yàn)工作中我們要不斷積累經(jīng)驗(yàn),與時(shí)俱進(jìn),結(jié)合工藝的發(fā)展進(jìn)一步優(yōu)化剝色配方和工藝,提高對(duì)纖維的鑒別技術(shù)及鑒別效率,對(duì)檢驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題加以改進(jìn)和完善。