文/張春輝 王波 郭全
GB/T 38015—2019標準的發(fā)布給紡織品纖維含量檢驗提供了多種關于含有氨綸面料檢驗的新方法,其中條款5中20%鹽酸、70℃水浴振蕩30min溶解纖維素纖維的方法(以下簡稱20%鹽酸法)操作簡單、結(jié)果可靠,解決了之前纖維素纖維和氨綸混紡的產(chǎn)品只能用手拆法分解,費時費力并且有時候拆除不凈的問題,非常值得推薦。但該標準對兩種常見纖維,即聚酯纖維和腈綸,在20%鹽酸法下的d值沒有明確給出,筆者認為有必要進行相關試驗,得出相應d值,為含有這兩種纖維的面料利用該方法檢測提供必要數(shù)據(jù),并探討此方法在含有以上兩種纖維的多組分面料中的使用方法。
20%鹽酸溶液對纖維素的破壞作用,主要是在于對纖維素大分子的損傷上,GB/T 38015—2019標準中指出,溶解之后氨綸d值為1.00,說明此種溶液在70℃水浴振蕩30min對氨綸損傷可忽略不計。
筆者選取了多個已用其他方法確定成分的且有代表性的聚酯纖維和腈綸單組分的樣品,按照20%鹽酸法對多組聚酯纖維樣品和腈綸樣品分別按照GB/T 38015—2019標準中提供的試驗條件及步驟進行試驗操作:將重量在1g左右的樣品放入20%鹽酸溶液浸濕后放入70℃水浴振蕩器中以90次/min的頻率振蕩30min,后將試驗后的樣品分別經(jīng)玻璃砂芯坩堝排液抽吸(聚酯纖維和腈綸的1~5號樣品經(jīng)此操作)和符合GB/T 38015—2019標準規(guī)定的濾網(wǎng)過濾(聚酯纖維和腈綸的6~10號樣品經(jīng)此操作),中和及洗滌之后,分別烘干、稱重。對試驗前后樣品的干重分別進行了記錄(見表1和表2)。
表1 聚酯纖維樣品試驗前后的干燥重量及修正系數(shù)
表2 腈綸樣品試驗前后的干燥重量及修正系數(shù)
經(jīng)計算得到聚酯纖維修正值平均值為1.0003,修正值標準差為0.0005;腈綸修正值平均值為1.0001,標準差為0.0004。兩種纖維的修正值平均值都非常接近1,而且平行性很好。
通過比較和計算,筆者認為試驗前后聚酯纖維和腈綸樣品的干重都沒有顯著變化,結(jié)果和FZ/T 01057.4—2007[2]標準附錄A常用紡織纖維溶解性能表的數(shù)據(jù)相符。由此推斷出20%鹽酸法對這兩種纖維損傷也是不明顯的,此方法對兩種纖維的損傷可忽略不計,兩種纖維的d值都可認為是1.00。
筆者根據(jù)以上的試驗結(jié)果結(jié)合GB/T 38015—2019標準進行思考,認為20%鹽酸法在多組分纖維含量定性和定量方面可以有如下幾方面的應用。
3.2.1 纖維含量檢測定性方面的應用
對于看似純纖維素纖維組成的樣品,可以用20%鹽酸法確定其中是否含有氨綸或者少量聚酯纖維、腈綸等其他纖維。
把樣品按照20%鹽酸法試驗,如果有腈綸、氨綸或者聚酯纖維,它們都會隨著纖維素纖維(或錦綸)的去除而剩余。同樣對于含有看似纖維素纖維和氨綸的樣品,試驗人員也可以將樣品直接用20%鹽酸法去除纖維素纖維之后看是否僅剩下氨綸來確定樣品無其他組分,例如蕾絲面料(一般含有錦綸和纖維素纖維),這種面料很難拆分,并且不容易直接確定其中是否有氨綸和聚酯纖維,可以將整塊面料經(jīng)過20%鹽酸法溶解掉纖維素纖維和錦綸,如果有氨綸或者聚酯纖維,最終會剩余,如果全溶則證明面料由錦綸和纖維素纖維組成,這會節(jié)約大量時間[3]。如果樣品中含有的纖維種類很多,定性人員也可以用20%鹽酸法把纖維素纖維和錦綸(錦綸全溶于20%鹽酸溶液)溶解掉,以減少它們的干擾,將剩余的纖維進一步定性,提高定性準確性和效率。
3.2.2 纖維含量定量方面的應用
對于纖維素纖維、錦綸、氨綸混紡的織物,由于錦綸溶解于20%鹽酸,可以利用20%鹽酸法直接將纖維素纖維和錦綸去除,直接計算出氨綸的含量。
對于纖維素纖維、聚酯纖維和氨綸混紡的面料,之前的做法只能先將氨綸纖維手拆出來,這樣操作費時費力,并且由于工藝的提升,有的樣品并不是很容易拆解。筆者認為可以嘗試用20%鹽酸法將混合物中的纖維素纖維溶解掉,然后將剩余的氨綸用75%硫酸溶解掉,最后只剩下聚酯纖維。對于樣品結(jié)構(gòu)比較均勻的樣品按照GB/T 2910.2—2009中的方案2,制備兩個樣品,一個經(jīng)20%鹽酸法溶解掉纖維素纖維后剩余氨綸和聚酯纖維,另一個用75%硫酸法溶解掉纖維素纖維和氨綸后剩余聚酯纖維,從而計算出各個纖維的含量[4]。
對于纖維素纖維和腈綸的混紡織物,之前是按照GB 2910.12—2009[5]中二甲基甲酰胺溶液來進行試驗,溶解掉腈綸剩下纖維素纖維。筆者分析表2的數(shù)據(jù)之后,認為在以后的試驗中可以嘗試將纖維素纖維與腈綸混紡產(chǎn)品經(jīng)過20%鹽酸法溶解掉纖維素纖維,剩余腈綸,通過計算得到各種纖維的含量。由于二甲基甲酰胺是有機試劑,且具有一定的毒性,而20%鹽酸是無機試劑,無毒性,對人體的傷害相對較小,所以筆者更推薦使用20%鹽酸法對這種面料定量。
對于纖維素纖維、腈綸和聚酯纖維混紡的樣品,溶解順序可以改為先溶解纖維素纖維,再溶解腈綸,得到聚酯纖維的含量。對于纖維素纖維、腈綸和氨綸的織物,可以經(jīng)過20%鹽酸法溶解掉纖維素纖維,再用硫氰酸鉀溶液溶解掉腈綸剩余氨綸,或手工拆分出腈綸和氨綸纖維。
3.2.3 含改性聚丙烯腈纖維的多組分面料纖維含量檢測中的應用
在含量檢測過程中,經(jīng)常會遇到含有某些改性聚丙烯腈的樣品,例如牛奶蛋白改性聚丙烯腈纖維,其中改性聚丙烯腈纖維與纖維素纖維混紡的產(chǎn)品比較常見。以牛奶蛋白改性聚丙烯腈纖維為例,根據(jù)FZ/T 01103—2009《紡織品 牛奶蛋白改性聚丙烯腈纖維混紡產(chǎn)品 定量化學分析方法》中5.1.1.3條款中介紹,樣品先經(jīng)次氯酸鈉溶液,溶解掉纖維中牛奶蛋白部分,然后再用硫氰酸鈉溶液溶解掉聚丙烯腈部分[6]。筆者研究20%鹽酸法及表2的數(shù)據(jù)后認為,可以嘗試將經(jīng)過次氯酸鈉溶液處理過的樣品烘干之后稱重,再進行70℃鹽酸法試驗,剩余的纖維將只有未溶解的聚丙烯腈纖維,如果剩余纖維聚丙烯腈在20%鹽酸法中損傷修正系數(shù)為d1,則可以根據(jù)纖維素纖維在次氯酸鈉溶液中的d值和最終剩余的不溶纖維重量結(jié)合d1來計算出各種纖維素纖維的含量。
筆者認為20%鹽酸溶液是無毒性的常用的試劑,并且20%鹽酸法沖洗操作相比FZ/T 01103中所述的硫氰酸鉀/鈉法更簡單一些,所以如果此方法可行,可以優(yōu)先選擇這種方法。
對于聚酯纖維和腈綸,本文認為表1和表2所得出的數(shù)據(jù)有限,并不能非常充分地反映它們在20%鹽酸法中的d值,需要用大量的試驗來驗證最終得出一個相對準確的結(jié)果。
蛋白改性聚丙烯腈纖維經(jīng)次氯酸鈉溶液處理之后的纖維在20%鹽酸法中的d值是未知的(有可能是一個波動很大的數(shù)值);由于改性纖維化學性質(zhì)不穩(wěn)定,纖維經(jīng)溶劑處理后形態(tài)很可能受損,不利于最終稱重。所以此方法是否適用,需繼續(xù)驗證。
本文通過多組聚酯纖維和腈綸樣品的試驗初步得出結(jié)論,對20%鹽酸法的應用范圍進行了適當補充,使其能應用到某些其他含有纖維素纖維的多組分的樣品中。20%鹽酸試劑無毒,并且容易配制,20%鹽酸法試驗操作也相對簡單,在多組分面料含量檢測中應適當?shù)玫綉谩?/p>