摘 要:棉、聚酰胺纖維和氨綸混紡面料,目前行業(yè)內常用的定量方法存在耗時耗力、所用試劑對人體和環(huán)境存在危害的情況。本文通過現(xiàn)行多種方法之間的比對,立足試驗數(shù)據(jù),確認采用80%甲酸和20%鹽酸的組合法,可以更加高效且安全地得到準確、穩(wěn)定的定量結果,為此類混紡面料的定量研究提供了新思路。
關鍵詞: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用于服裝領域,是多組分的紡織面料中極為常見的一個大類。這樣的面料既有棉纖維舒適柔軟的特點,又有聚酰胺纖維耐磨性能優(yōu)越的特點,同時還兼具了氨綸的彈性,穿著起來舒適、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。
對于此類面料的定量分析,行業(yè)內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,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果。前者需要手工拆分,耗時耗力。后者所用二甲基甲酰胺有機溶劑,對人體和環(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行試驗,并將試驗數(shù)據(jù)與前兩種方法所得數(shù)據(jù)進行比對,為此類面料的定量分析和數(shù)據(jù)驗證提供一種新的試驗思路[1-2]。
2 試驗部分
2.1 試驗材料及儀器
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左右的樣品進行試驗。
試劑:8 0 %甲酸(國藥集團化學試劑有限公司),20%鹽酸(南京化學股份有限公司),二甲基甲酰胺(西隴科學股份有限公司)。
儀器:YG747快速八籃烘箱(南通宏大試驗儀器有限公司),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??萍加邢薰荆?,干燥器。
2.2 試驗方法
按照GB/T 2910的相關規(guī)定進行試驗前準備工作,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]的相關步驟進行操作。
2.2.1 方案一:手工拆分+甲酸法
首先,將樣品按照織造結構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。再用已知干重的玻璃砂芯坩堝過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并不時搖動;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)過濾,剩余纖維用少量同溫度、同濃度的鹽酸洗滌3次(必要時輔以機械揉搓,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行試驗,用投料比與實測值的差來表示試驗數(shù)值的差異,試驗結果見表1、表2、表3:
分析表1數(shù)據(jù)可知,方案一的實測值和投料比中纖維含量的偏差均在1%以內,數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠,但需要進行手工差分,比較耗費人力。需要檢驗員投入充足的工作時間在手工拆分樣品的過程中,不適合大批量的纖維成分檢測。
分析表2數(shù)據(jù)可知,方案二所得氨綸的實測值普遍偏大,氨綸的最大偏差超過了2%,這說明在此類組合的樣品進行試驗的時候,二甲基甲酰胺溶液會使氨綸的值偏離真實的含量。尤其是顏色越深的樣品,氨綸的值的偏離程度越明顯。在試驗的過程中仔細觀察樣品,發(fā)現(xiàn)試驗后的樣品褪色嚴重,說明樣品中的部分漿料和染液被定量成了氨綸的含量,從而造成實測值偏離。
分析表3數(shù)據(jù)可知,方案三的實測值和投料比纖維含量的偏差均在1%以內,符合化學定量方法對置信區(qū)間的要求。同時,以化學溶解法替代手工差分,極大程度地提高了檢測效率。在保證試驗數(shù)據(jù)精確、穩(wěn)定的同時優(yōu)化了試驗流程,能使得此類組分進行大批量的檢測時提高效率。
3 結 論
試驗比對結果表明,對于棉、聚酰胺纖維和氨綸混紡面料,采用80%甲酸和20%鹽酸的組合法進行定量試驗,在提高效率、避免有機溶劑的危害的同時,也可以得到準確可靠的定量結果。本方法具體操作如下:首先,取一個樣品和80%甲酸溶液按照1:100的浴比放入三角燒瓶中,放置15 min并不時搖動。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。希望相關試驗和分析,能夠給這類面料的檢測提供一種新的思路。
參考文獻
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作者簡介
王玥,本科,助理工程師,主要從事紡織產(chǎn)品檢驗檢測及標準化工作。
(責任編輯:張佩玉)