劉 鵬,賈凱凱,文 莉
(上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院,上海200040)
珍珠既是一種高貴、典雅的珠寶,又是一味珍貴的中藥藥材。珍珠中不僅含有豐富的鎂、鈣、鋅等多種微量元素,還含有不同種類的氨基酸,長(zhǎng)時(shí)間與皮膚接觸能夠被人體吸收,可以起到保健、護(hù)膚的作用,有利于人體的健康[1]。珍珠纖維是先由超細(xì)珍珠粉與黏膠纖維紡絲液混合,然后再經(jīng)紡絲工藝加工制備而成的新型功能性纖維素纖維,兼具了珍珠和黏膠纖維的特性,使得珍珠纖維面料具有養(yǎng)顏?zhàn)o(hù)膚、抗紫外線、純天然、吸濕透氣、服用舒適、對(duì)肌膚有親和性等優(yōu)點(diǎn)[2],不僅滿足了消費(fèi)者對(duì)舒適美觀的追求,還迎合了人們追逐健康產(chǎn)品的潮流。通過(guò)對(duì)珍珠纖維的性能進(jìn)行概述,分析了目前珍珠纖維產(chǎn)品的研究現(xiàn)狀,總結(jié)了當(dāng)前珍珠纖維定性檢測(cè)的方法及其可以改進(jìn)的方向。
珍珠纖維是由東華大學(xué)與上海新型紡紗中心合作共同研發(fā)的一種新型纖維,在國(guó)內(nèi)外屬于首創(chuàng)的一類高檔功能性纖維。它是一種借助于高科技手段,將納米級(jí)珍珠粉與黏膠纖維紡絲液混合紡絲,使纖維內(nèi)和外表均勻分布納米珍珠微粒的新型功能性纖維[3]。珍珠粉的加入,大大地提高了珍珠纖維的功能性,因?yàn)橐坏├w維上的珍珠納米微粒與肌膚接觸,汗液中的乳酸會(huì)溶出纖維中部分珍珠營(yíng)養(yǎng)成分被皮膚吸收,從而促進(jìn)人體肌膚超氧化物歧化酶(SOD)的活性,抑制黑色素的合成,保持皮膚的白皙細(xì)膩,具備護(hù)膚的功效[4-5]。此外,珍珠的主要成分為碳酸鈣,其本身也具有防紫外線功能。據(jù)最新研究表明,納米珍珠粉還具有發(fā)射紅外波的功能,它可改善人體微循環(huán),對(duì)人體有保健作用[6],再加上綜合了黏膠纖維本身具備的吸濕透氣、服用舒適及可紡性高等特性,珍珠纖維一在市場(chǎng)上出現(xiàn)就引起廣泛的關(guān)注。
立肯諾珍珠纖維和高強(qiáng)抗皺珍珠纖維是目前市場(chǎng)上存在的較為成熟的珍珠纖維紡織品,其中立肯諾珍珠纖維既有珍珠養(yǎng)顏?zhàn)o(hù)膚、延緩衰老的功效,又具備黏膠纖維吸濕透氣、服用性好的特性。珍珠顆粒均勻地分布在纖維表面及其內(nèi)部,長(zhǎng)時(shí)間與皮膚接觸,具有養(yǎng)顏?zhàn)o(hù)膚、嫩白肌膚、清火敗毒、抗紫外線的功效。此外,立肯諾珍珠纖維還含有多種氨基酸和微量元素,纖維表面有珍珠般光澤,給人清爽絲滑的感覺(jué)[3]。而高強(qiáng)抗皺珍珠纖維紗是以珍珠纖維為原料,經(jīng)過(guò)鄭州四棉有限公司研發(fā)人員反復(fù)試驗(yàn)紡制而成,其手感絲滑、色澤亮麗,具有珍珠抗紫外線、養(yǎng)顏嫩膚、清火祛毒等功效,且與肌膚有較好的親和性,是一種優(yōu)良的護(hù)膚面料,更是內(nèi)衣材料的首選。
繆福昌[7]對(duì)珍珠纖維、抗菌滌綸、棉等進(jìn)行了混紡研究,尤其從紡紗和織造方面進(jìn)行了研究,并對(duì)所得紡織品的手感、光澤和性能等進(jìn)行了評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)面料性能良好、外觀光澤緩和、手感柔軟,為珍珠纖維產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供了參考。胡少華等[8]基于珍珠纖維的結(jié)構(gòu)和功能特性,進(jìn)行珍珠纖維混紡紗線的成分配比試驗(yàn),分析適用于針織服裝的混紡紗參數(shù)設(shè)計(jì),并結(jié)合服裝的功能性和服用性要求,針對(duì)不同款式、手感及時(shí)尚要求進(jìn)行紗線選擇,為珍珠纖維在針織女裝全品類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中提供思路。劉利軍[9]將珍珠纖維和羊毛進(jìn)行混紡,織造出雙層透視休閑花呢紡織品,通過(guò)優(yōu)化毛條、紡紗、織造及后整理的工藝參數(shù),確保雙層透視休閑呢的產(chǎn)品外觀和內(nèi)在質(zhì)量,獲得具有透視效果、手感柔滑、有絲綢般的光澤、懸垂性好、吸濕透氣和尺寸穩(wěn)定性好的紡織面料。
隨著紡織行業(yè)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,新型功能性纖維將層出不窮。珍珠纖維作為一種新型的功能性纖維素纖維,具有優(yōu)良的紡織性能和突出的保健功效,能夠迎合消費(fèi)者追求健康、環(huán)保的需求,具有較大的潛在市場(chǎng)價(jià)值,其研究應(yīng)用前景較為廣闊。
珍珠纖維既不同于羊毛、桑蠶絲、柞蠶絲等天然蛋白質(zhì)纖維,也不同于牛奶纖維、大豆纖維等蛋白改性纖維,它是以黏膠纖維為載體生產(chǎn)制造出來(lái)的,其特性與黏膠纖維十分相似。在日常檢測(cè)工作中,采用傳統(tǒng)的燃燒法、顯微鏡法或溶解法進(jìn)行定性分析,無(wú)法清晰地將其與黏膠等再生纖維素纖維區(qū)分開(kāi)來(lái),因而不能通過(guò)定性檢測(cè)判斷出其是否為珍珠纖維,給檢測(cè)人員帶來(lái)了一定的難度和挑戰(zhàn)。在現(xiàn)階段,對(duì)于珍珠纖維的定性鑒別主要是以常規(guī)檢測(cè)方法為主,同時(shí)借助用于化學(xué)分析的精密分析儀器,以珍珠纖維中珍珠相對(duì)應(yīng)的氨基酸和特征元素為檢測(cè)對(duì)象,最終達(dá)到對(duì)珍珠纖維定性鑒別的目的。然而,在實(shí)際鑒別過(guò)程中,單一的檢測(cè)方法往往難以準(zhǔn)確鑒別,需要結(jié)合幾種不同的鑒別方法相互運(yùn)用,綜合分析后才可以得出正確的結(jié)論。
在日常檢測(cè)過(guò)程中,定性檢測(cè)方法主要包括了FZ∕T 01057.1—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第1 部分:通用說(shuō)明》所列的燃燒法、熔點(diǎn)法、顯微鏡法、溶解法、紅外光譜法等。在進(jìn)行燃燒試驗(yàn)時(shí),珍珠纖維的燃燒特征主要表現(xiàn)為:接近火焰時(shí),不熔不縮;在火焰中能夠迅速燃燒,離開(kāi)火焰后繼續(xù)燃燒;燃燒剩余物形態(tài)呈略帶灰白色灰燼;有燒紙氣味。這與大多數(shù)纖維素纖維的燃燒特征相似,因而通過(guò)燃燒法只能定性判斷出珍珠纖維屬于纖維素纖維這一大類。此外,由于珍珠纖維中氨基酸和無(wú)機(jī)物的含量過(guò)低,采用常規(guī)的紅外光譜法也不能有效地檢出,因而也不能鑒別出珍珠纖維和黏膠纖維。因此,對(duì)黏膠纖維和珍珠纖維進(jìn)行定性鑒別時(shí),需要借助更為有效的檢測(cè)方法。
2.2.1 電子顯微鏡法
電子顯微鏡法包括掃描電鏡法(SEM)、原子力顯微鏡法(AFM)、透射電鏡法(TEM)等。牛雪梅等[11]對(duì)珍珠纖維表面進(jìn)行了表征,通過(guò)SEM和AFM可以觀察到珍珠纖維表面存在溝壑,并呈現(xiàn)凹凸不平的微粒狀突起。葉卉等[12]通過(guò)使用AFM 和TEM對(duì)這一表征進(jìn)行了補(bǔ)充,發(fā)現(xiàn)珍珠纖維的表面粗糙度明顯高于黏膠纖維,其內(nèi)部無(wú)機(jī)物微粒含量更多,且排列更為緊密。因此,借助于電子顯微鏡法,可以發(fā)現(xiàn)珍珠纖維和黏膠纖維在表面相貌和微觀結(jié)構(gòu)上存在明顯的差異。然而,這并不能有力證明這種差異是由于珍珠粉的存在而產(chǎn)生的,因此此種方法只能為鑒別珍珠纖維提供參照。
2.2.2 氨基酸組分分析法
珍珠纖維中因?yàn)檎渲榉鄣募尤攵綆Я苏渲榈囊恍┨匦?,因珍珠中含有多種氨基酸、蛋白質(zhì)和短肽,因而通過(guò)對(duì)珍珠纖維進(jìn)行氨基酸組分分析,可以有效地區(qū)分出不含蛋白質(zhì)的黏膠纖維。丁麗君等[12]通過(guò)對(duì)珍珠纖維和珍珠層粉纖維氨基酸組分進(jìn)行定量分析,實(shí)現(xiàn)了珍珠纖維和珍珠層粉纖維的有效區(qū)分,為珍珠纖維的鑒別提供了依據(jù)。然而,對(duì)于同樣含有氨基酸的蛋白改性再生纖維素纖維,這一方法顯然不再適用,需結(jié)合其他方法,綜合分析后實(shí)現(xiàn)珍珠纖維的鑒別。
2.2.3 元素分析法
研究表明,珍珠中超過(guò)90%的無(wú)機(jī)化學(xué)成分是碳酸鈣,此外還含有少許氧化鈣、硫酸鈣以及各種微量元素,如Mg、Mn、Cu、Al、Si等[13]。葉卉等[11]通過(guò)對(duì)珍珠纖維中特征元素進(jìn)行分析,對(duì)比珍珠纖維、黏膠纖維、蠶絲纖維等無(wú)機(jī)元素的含量,發(fā)現(xiàn)珍珠纖維和其他纖維譜圖差異明顯,Ca元素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他纖維。這可以為鑒別珍珠纖維提供參考,并對(duì)珍珠纖維中特征無(wú)機(jī)元素Mg、Mn、Cu、Al、Si、Ca等進(jìn)行成分分析,結(jié)合氨基酸組分和特征元素間一定的比例關(guān)系,可以保證鑒別的可靠性,也被認(rèn)為最能反映出珍珠纖維的特征。
雖然上述方法在鑒別珍珠纖維方面確實(shí)可行,但整個(gè)檢測(cè)過(guò)程相對(duì)繁瑣復(fù)雜,成本較高。為了進(jìn)一步降低成本,開(kāi)發(fā)出更為簡(jiǎn)單、快捷的檢測(cè)方法,較為有效的方法是尋找珍珠纖維中特征元素的指紋圖譜,以簡(jiǎn)易的方法快速識(shí)別珍珠纖維,使珍珠纖維的鑒別、檢測(cè)能更好地適應(yīng)市場(chǎng)需求。此外,也可通過(guò)在不影響纖維自身性能的前提下,向珍珠纖維中添加某些特殊標(biāo)識(shí)物[14],實(shí)現(xiàn)紡織產(chǎn)品中珍珠纖維的快速鑒別。然而,無(wú)論是借助于指紋圖譜,還是加入特殊標(biāo)識(shí)物,都還有待于進(jìn)一步的研究。
(1)珍珠纖維憑借其優(yōu)異的特性,越來(lái)越受到人們的青睞。隨著市場(chǎng)上的珍珠纖維紡織品品類越來(lái)越多,迫切需要相應(yīng)的鑒別方法。
(2)傳統(tǒng)的檢測(cè)方法并不能鑒別出纖維中是否有珍珠粉的存在。電子顯微鏡法只能說(shuō)明珍珠纖維的微觀物理形態(tài)與普通的纖維存在差異,并不能證明所存在的差異是因珍珠粉的存在而產(chǎn)生的;氨基酸組分分析法無(wú)法令珍珠纖維與其他的蛋白改性纖維素纖維進(jìn)行區(qū)分。
(3)利用元素分析法對(duì)珍珠纖維特有的微量元素進(jìn)行表征,并與氨基酸組分分析法相結(jié)合,是目前鑒別珍珠纖維最有效的方法。