在近期的纖維含量檢測(cè)工作中,乙綸和聚酯纖維混合物在日常檢驗(yàn)工作中出現(xiàn)的頻率越來(lái)越多,尤其在填充物里。但常用的一些紡織品化學(xué)定量分析方法并沒(méi)有提供相應(yīng)的檢測(cè)方法。為此,筆者結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),試用兩種不同方法對(duì)不同比例的乙綸/聚酯纖維混合物混紡產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析。
100%乙綸(散纖維)和100%聚酯纖維(散纖維),制備不同比例(0/100,10/90,20/80,30/70,60/40,50/50,60/40,70/30,80/20,90/10,100/0)的乙綸/聚酯纖維混合物試樣各4份,以備兩種方法的平行試驗(yàn)。
定量分析試劑:98%濃硫酸:從FZ/T 01057.4—2007[1]《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第4部分:溶解法》中可以看出乙綸在98%的濃硫酸中是完全不溶解的,而聚酯纖維溶于98%的濃硫酸,因此,選擇98%濃硫酸作為定量分析的一種試劑。
二甲苯:鑒于乙綸和丙綸的相似性,結(jié)合GB/T 2910.16—2009[2]《紡織品 定量化學(xué)分析 第16部分:聚丙烯纖維與某些其他纖維的混合物(二甲苯法)》,二甲苯煮沸的情況下也能夠完全溶解乙綸,而對(duì)聚酯纖維不溶解,且損失系數(shù)為1.0,所以采用了二甲苯作為定量分析的第二種試劑。
殘留物中和試劑:稀氨水溶液:即將80mL濃氨水加水稀釋至1L;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的硫酸溶液:將700mL濃硫酸加入到350mL水中,溶液冷卻至室溫后,再加水至1L。
試驗(yàn)1原理:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸將聚酯纖維從已知干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除,收集殘留物,清洗、烘干和稱(chēng)重,用修正后的質(zhì)量計(jì)算其占混合物干燥質(zhì)量分?jǐn)?shù),由差值計(jì)算得出聚酯纖維的質(zhì)量百分比。
試驗(yàn)2原理:用煮沸的二甲苯把乙綸從已知干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除,收集殘留物,清洗、烘干和稱(chēng)重,用修正后的質(zhì)量計(jì)算其占混合物干燥質(zhì)量分?jǐn)?shù),由差值計(jì)算得出乙綸的質(zhì)量百分比。
試驗(yàn)1:常溫即可。試驗(yàn)2:二甲苯煮沸條件下。
試驗(yàn)1:按照GB/T 2910.1—2009[3]《紡織品 定量化學(xué)分析 第1部分:試驗(yàn)通則》規(guī)定的程序進(jìn)行試樣的準(zhǔn)備,然后按以下步驟操作:把準(zhǔn)備好的試樣放入三角燒瓶中,每克試樣加入100mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸溶液,塞上玻璃塞,輕輕搖動(dòng)三角燒瓶,將試樣充分潤(rùn)濕,在常溫靜置10min,用玻璃棒將試樣輕壓在瓶壁上去除溶解物,將殘留物連同濃硫酸溶液一起轉(zhuǎn)移到裝有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的硫酸溶液的燒杯中,冷水連續(xù)洗滌若干次,稀氨水中和兩次,再用冷水洗滌若干次。抽吸排液。最后將坩堝和殘留物烘干、冷卻、稱(chēng)重,計(jì)算得出乙綸/聚酯纖維各自的百分比含量。
試驗(yàn)2:按照GB/T 2910.1[3]規(guī)定的通用程序進(jìn)行,然后按以下步驟操作。
對(duì)要過(guò)濾二甲苯的玻璃坩堝先進(jìn)行預(yù)熱。把準(zhǔn)備好的試樣放入三角燒瓶中,每克試樣加100mL二甲苯,接上冷凝器,煮沸3分鐘,用已知干重的玻璃砂芯坩堝過(guò)濾。重復(fù)上述操作兩次(每次用50mL溶劑),連續(xù)兩次用30mL煮沸的二甲苯洗滌燒瓶中的殘留物,燒瓶和殘留物冷卻后,分別用75mL石油醚洗滌兩次,第二次石油醚洗滌時(shí),將殘留物轉(zhuǎn)移到玻璃砂芯坩堝中,重力排液。最后,將坩堝和殘留物烘干、冷卻、稱(chēng)重,計(jì)算得出乙綸/聚酯纖維各自的百分比含量。
式中:P1——剩余殘留物的凈干含量百分率,%;P2——易溶解纖維的凈干質(zhì)量百分率,%;m0——溶解前混合物的干重,g;m1——?dú)埩粑锏母芍?,g;d——剩余殘留物經(jīng)溶解后的質(zhì)量修正系數(shù),本試驗(yàn)的結(jié)果計(jì)算均采用1.0。
兩種方法分別做了兩個(gè)平行試驗(yàn),其結(jié)果的平均值如表1。
表1 兩種方法的試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)值的差異
如表1所示,硫酸法試驗(yàn)結(jié)果與試樣設(shè)計(jì)混紡比相對(duì)誤差為0~0.87%,二甲苯試驗(yàn)結(jié)果與試樣設(shè)計(jì)混紡比相對(duì)誤差為0~1.22%。兩種方法試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際值的差異在2%以?xún)?nèi)??梢?jiàn)兩種試劑都能夠完全有效溶解掉其中的一種纖維,試驗(yàn)證明,采用98%的濃硫酸與二甲苯兩種方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定量,所得到的結(jié)果與實(shí)際配比比較接近,均符合GB/T 29862—2013[4]中規(guī)定的允差范圍之內(nèi),因此這兩種方法均可以用于乙綸/聚酯纖維混紡產(chǎn)品的定量分析。
濃硫酸具有強(qiáng)烈的腐蝕性、脫水性和強(qiáng)氧化性,但在常溫下就可以做試驗(yàn);二甲苯有毒性,對(duì)人體有危害,而且需要在煮沸的情況下試驗(yàn)。二甲苯易燃,遇明火、高能引起燃燒爆炸。所以采用二甲苯試劑不如濃硫酸法更安全。
4.1 濃硫酸法和二甲苯法兩種方法定量乙綸/聚酯纖維混合物所得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)都比較可靠,滿(mǎn)足GB/T 29862—2013中規(guī)定的允差范圍。
4.2 與二甲苯方法相比,濃硫酸法毒性更低,試驗(yàn)條件也更安全,而且結(jié)果相差很小,所以濃硫酸法作為乙綸/聚酯纖維混紡產(chǎn)品的定量化學(xué)分析的首選方法。