中空和非中空聚酯纖維定量分析方法

蔣敏+等

摘要：通過(guò)對(duì)中空（單孔、四孔、七孔）聚酯纖維、非中空（無(wú)孔）聚酯纖維的縱橫截面形狀特征的了解，探討采用顯微投影儀法的根數(shù)比法和質(zhì)量比法分別對(duì)多組不同孔數(shù)和混合比例的中空聚酯纖維 、非中空聚酯纖維試驗(yàn)樣品進(jìn)行纖維含量檢測(cè)，研究確定檢測(cè)中空聚酯纖維混紡以及中空聚酯纖維和非中空聚酯纖維混紡產(chǎn)品纖維含量最可行的方法。

關(guān)鍵詞：中空；非中空；聚酯纖維；定量分析；根數(shù)比法；質(zhì)量比法

1 引言

聚酯纖維是由飽和的二元酸與二元醇通過(guò)縮聚反應(yīng)制得的一類(lèi)線(xiàn)性高分子縮聚物，品種繁多，因原料或中間體而異，共同特點(diǎn)是大分子的各個(gè)鏈節(jié)間都是以酯基“-COO-”相連，所以通稱(chēng)為聚酯。以聚酯為基礎(chǔ)制得的纖維稱(chēng)為滌綸，是三大合成纖維（滌綸、錦綸、腈綸）之一，也是最主要的合成纖維。以新的工藝技術(shù)制造生產(chǎn)的三維卷曲多孔（四孔、七孔等）中空聚酯纖維具有卷曲度高、卷曲自然永久、蓬松性及保暖性好、熱穩(wěn)定性佳、體積比重量輕等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已取代棉、腈綸等被廣泛用作枕芯、被子、床墊、睡袋、靠墊、棉服等的填充料，其產(chǎn)品具有超級(jí)蓬松性，持久性蓬松，良好的彈性，輕巧、柔軟特性。隨著我國(guó)中空多孔聚酯纖維應(yīng)用的日益廣泛，特別是開(kāi)發(fā)的中空聚酯纖維（有單孔、四孔、七孔等）及中空聚酯纖維與非中空聚酯纖維（又稱(chēng)無(wú)孔聚酯纖維或普通聚酯纖維）混合生產(chǎn)的被芯、枕芯和纖維絮片產(chǎn)品投放市場(chǎng)，備受消費(fèi)者的青睞。

目前，我國(guó)檢測(cè)中空纖維以及中空纖維和非中空纖維混合產(chǎn)品的纖維含量，采用的是中華人民共和國(guó)出入境檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 2640—2010《中空纖維定量分析方法——根數(shù)比法》[1]。為了滿(mǎn)足我省家紡企業(yè)生產(chǎn)及市場(chǎng)需求，2013年11月，湖南纖檢局在CNAS實(shí)驗(yàn)室監(jiān)督評(píng)審時(shí)已將SN/T2640—2010《中空纖維定量分析方法-根數(shù)比法》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)項(xiàng)，但通過(guò)開(kāi)展中空聚酯纖維與非中空聚酯纖維混紡產(chǎn)品的纖維含量檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)部分檢測(cè)結(jié)果與生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)纖維含量不完全相符。因此本文就中空聚酯纖維以及中空聚酯纖維和非中空聚酯纖維混紡產(chǎn)品的纖維含量分析所采用的根數(shù)比法和質(zhì)量比法做了相關(guān)研究探討。

2 試驗(yàn)

2.1 原理

將纖維取樣后混勻，用纖維哈氏切片器切取其橫截面，在顯微鏡下放大100倍～500倍觀察，根據(jù)其截面形態(tài)確定纖維為非中空（無(wú)孔）纖維，或單孔、四孔、七孔等中空纖維，分別測(cè)得各種纖維的根數(shù)和各種纖維的中空截面面積，并分別計(jì)算纖維根數(shù)比（含量）和纖維質(zhì)量比（含量）。

2.2 試樣及制備

2.2.1 試樣

無(wú)孔聚酯纖維：1.67dtex×38mm；單孔聚酯纖維：6.67dtex×64mm；四孔聚酯纖維：8.33dtex×60mm；七孔聚酯纖維：10.00dtex×60mm（由湖南夢(mèng)潔家紡股份有限公司提供）。

2.2.2 制備

根據(jù)湖南省家紡企業(yè)生產(chǎn)的被芯、枕芯和纖維絮片產(chǎn)品規(guī)格和試驗(yàn)要求，將中空（單孔、四孔、七孔）聚酯纖維與非中空（無(wú)孔）聚酯纖維按表1中設(shè)計(jì)的混合比例在纖維混合器（中國(guó)紡織科學(xué)研究院研制的FKY03型小型開(kāi)松機(jī)）中進(jìn)行均勻的混合，得到均勻散纖維混合試樣共19種，編號(hào)為1#～19#，見(jiàn)表1。

表1 混合試驗(yàn)樣品設(shè)計(jì)纖維含量

2.3 儀器

CU-Ⅵ纖維細(xì)度分析儀和數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)（北京和眾視野科技有限公司）；Y172哈氏切片器（常州紡儀廠(chǎng)）；ML204型電子天平（梅特勒一托利多儀器，上海公司）。

2.4 方法與過(guò)程

采用試驗(yàn)方法及步驟參照SN/T2640 [1] 和FZ/T 01101—2008《紡織品 纖維含量的測(cè)定 物理法》[2]執(zhí)行。

2.5 計(jì)算[1-2]

根數(shù)比法檢測(cè)的纖維含量按SN/T2640 [1] 中6.2公式（1）或FZ/T 01101[2]中8.3.1公式（3）計(jì)算，計(jì)算結(jié)果按GB/T 8170—2008《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》[3]修約至0.1。

質(zhì)量比法檢測(cè)的纖維含量按FZ/T 01101[2]中8.3.3.2公式（7）計(jì)算，計(jì)算結(jié)果按GB/T 8170[3]修約至0.1。

樣品最終試驗(yàn)結(jié)果取兩次平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值。若平行試驗(yàn)結(jié)果的差異大于5.0%時(shí)，應(yīng)測(cè)定第3個(gè)試樣，最終結(jié)果取3個(gè)試樣的算術(shù)平均值。最終結(jié)果按GB/T 8170 [3]修約至一位小數(shù)。

3 結(jié)果與討論

3.1 各種纖維的橫截面面積的平均值

試驗(yàn)樣品中各種纖維的計(jì)數(shù)測(cè)量總根數(shù)、橫截面面積的平均值及總平均值和纖維含量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可以看出，無(wú)孔聚酯纖維的橫截面面積的平均值1#樣最大88.22?m2，2#樣最小75.42?m2；單孔聚酯纖維的橫截面面積的平均值16#樣最大595.59?m2，2#樣最小519.26?m2；四孔聚酯纖維的橫截面面積的平均值14#樣最大746.66?m2，5#樣最小664.42?m2；七孔聚酯纖維的橫截面面積的平均值17#樣最大882.36?m2，9#樣最小749.2?m2。隨著孔數(shù)增多，橫截面面積的平均值增大，且有孔的聚酯纖維的橫截面面積的平均值是無(wú)孔的6.8倍～10倍。

3.2 各種纖維的實(shí)測(cè)含量與設(shè)計(jì)含量的差值

采用根數(shù)比法和質(zhì)量比法兩種檢驗(yàn)方法實(shí)測(cè)的各種纖維含量及其與設(shè)計(jì)含量的差值分別見(jiàn)表3和表4。

采用根數(shù)比法檢測(cè)的1#～9#樣品的纖維含量與設(shè)計(jì)纖維含量的差值均不符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29862—2013《紡織品 纖維含量的標(biāo)識(shí)》[4]中纖維含量允許偏差為10%的要求，且1#～9#樣品的差值較大，在-29.2%～+44.7%范圍；10#～19#樣品的纖維含量與設(shè)計(jì)纖維含量的差值均符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29862 [4]中纖維含量允許偏差為10%的要求。

采用質(zhì)量比法檢測(cè)的1#～19#樣品的纖維含量與設(shè)計(jì)纖維含量的差值均符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29862 [4]中纖維含量允許偏差為10%的要求。

采用根數(shù)比法檢測(cè)的10#～14#（單孔與四孔纖維混合）樣品的纖維含量與設(shè)計(jì)纖維含量的差值除11#樣品外，其他均小于15#～19#（單孔與七孔纖維混合）樣品的差值。

4 結(jié)論與建議

（1） 采用顯微鏡測(cè)定中空聚酯纖維以及中空聚酯纖維和非中空聚酯纖維混紡產(chǎn)品的纖維含量的質(zhì)量比法是可行的，測(cè)定中空聚酯纖維和非中空聚酯纖維混紡產(chǎn)品的纖維含量的根數(shù)比法在纖維細(xì)度相近時(shí)是可行的。如兩種纖維細(xì)度相差較大時(shí)（大于1.5倍），建議采用質(zhì)量比法。

（2） 采用顯微鏡測(cè)定中空聚酯纖維的纖維含量的根數(shù)比法和質(zhì)量比法均是可行的。

（3）采用顯微鏡測(cè)定中空聚酯纖維的纖維含量的根數(shù)比法在纖維細(xì)度相近時(shí)（小于1.5倍）是可行的。

（4）為了保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，在檢驗(yàn)時(shí)間充分和儀器設(shè)備條件滿(mǎn)足檢測(cè)要求的情況下，建議采用質(zhì)量比法。

參考文獻(xiàn)：

[1] SN/T 2640—2010中空纖維定量分析方法——根數(shù)比法[S].

[2] FZ/T 01101—2008 紡織品 纖維含量的測(cè)定 物理法[S].

[3] GB/T 8170—2008數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定[S].

[4] GB/T 29862—2013紡織品 纖維含量的標(biāo)識(shí)[S].

（作者單位：蔣敏、胡耀雯、熊海鷹、張祚，湖南省纖維檢驗(yàn)局/國(guó)家苧麻產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心；陳妍、趙雪蓮，湖南工程學(xué)院紡織服裝學(xué)院）