在日常纖維定量過程中,會遇到錦綸/棉/再生纖維素纖維,羊毛/棉/再生纖維素纖維,腈綸/棉/再生纖維素纖維的樣品,在對第一種纖維溶解后會對棉纖維產(chǎn)生損傷,從而導致?lián)p傷纖維在下一次溶解時d值的變化,造成其中二次溶解的棉纖維的含量在計算中有偏差。特別是在酸、氧化劑、高溫條件下棉纖維結構易被破壞,在如前所述的條件中溶解后,再經(jīng)過第二次酸性溶劑的溶解,棉纖維在第二種溶劑中d值變化大,而現(xiàn)有標準中給出的d值只有棉纖維經(jīng)過一次溶解后給出的值,給多組分中棉纖維的準確定量帶來困難。本文針對棉纖維在經(jīng)過AATCC 20A方法2[1](20%鹽酸),GB/T 2910.12—2009[2](N-N二甲基甲酰胺),GB/T 2910.4—2009[3](堿性次氯酸鈉溶液)溶解后,再經(jīng)過GB/T 2910.6—2009[4](甲酸/氯化鋅溶液),AATCC 20A 方法3[1](59.5%硫酸溶液),F(xiàn)Z/T 01131—2016[5](37%鹽酸溶液)溶解的情況下,探討棉纖維在第二次溶解后d值變化情況。
棉標準貼襯織物[6]、N-N二甲基甲酰胺、鹽酸、堿性次氯酸鈉溶液、甲酸、氯化鋅、硫酸、鹽酸、濃氨水。
抽濾裝置、玻璃砂芯坩堝、250mL具塞三角燒瓶、水浴恒溫振蕩器、干燥器、恒溫烘干箱、電子天平。
堿性次氯酸鈉溶液:在1mol/L的次氯酸鈉溶液中加入氫氧化鈉使其含量為5g/L。次氯酸鈉溶液有效濃度標定按照GB 19106—2003測定[7]。
甲酸/氯化鋅試劑:20g無水氯化鋅(質量分數(shù)>98%)和68g無水甲酸加水至100g。
59.5%硫酸:1000mL蒸餾水中加入98%的硫酸840mL,在20℃下,使其密度控制在1.4902g/mL~1.4956g/mL之間;37%HCl:分析純,含量36%~38%HCl。
稀氨水配制:取20mL濃氨水(密度為0.880g/mL),用水稀釋至1L。
20%鹽酸:取濃鹽酸1000mL慢慢加入到800mL水中,待冷卻至室溫后,再加水,修正其密度至1.095g/mL~1.100g/mL,濃度控制在19.5%~20.5%。
取若干棉織物拆成紗線,用清水洗去紗線上的短纖維,分成每份約1g的樣品烘干待用。
將試樣按照AATCC 20A方法2、GB/T 2910.12—2009、GB/T 2910.4—2009中的步驟分別對樣品進行第一次溶解,具體試驗條件見表1。將剩余物洗凈,烘干,稱取質量為m0后。再將未經(jīng)處理的棉纖維與處理后的棉纖維分別按照GB/T 2910.6—2009、AATCC 20A方法3[1]、FZ/T 01131—2016三項標準的試驗方法進行第二次溶解,具體試驗條件見表2。將第二次溶解后的剩余物洗凈,烘干,稱取質量為m1。
棉纖維的質量修正系數(shù)即d值,按GB/T 2910—1997[8]中4.5.1公式(3)執(zhí)行,有如下公式:
d=m0/m1
式中:d——不溶組分的質量變化修正系數(shù);m0——試樣的干燥質量,g;m1——殘留物的干燥質量,g。
將步驟1.4中得到的原始棉纖維與經(jīng)過方法1、方法2、方法3溶解后得到的共4種棉纖維,再通過方法4、方法5、方法6溶解后得出的棉纖維在第二種溶劑中的d值結果見表3。
通過表3可以看出,當經(jīng)過第一次溶解后棉纖維d值與未經(jīng)過處理的棉纖維在第二次溶解后有所變化,其中在59.5%硫酸中d值變化最大,37%鹽酸其次,40℃的甲酸/氯化鋅溶液中變化最小。這是因為棉纖維在強的無機酸中損失較大[9],在溫和的有機酸條件下?lián)p失較小。對比經(jīng)過第一次不同溶劑溶解處理的棉纖維d值變化,鹽酸處理后的棉纖維d值增加較大,這是因為棉纖維在第一次溶解時結構被鹽酸破壞,第二次溶解時損失比未處理時更加嚴重。在經(jīng)過堿性次氯酸鈉溶液處理后的棉纖維二次溶解d值變化其次,這是因為次氯酸鈉作為一種強氧化劑對棉纖維氧化,使其聚合度下降,再次溶解時棉纖維損失更加嚴重[10],N—N二甲基甲酰胺90℃條件下長時間對棉纖維產(chǎn)生一定影響,對棉纖維二次溶解的d值也有增加的作用。
本研究將經(jīng)過AATCC 20A方法2(20%鹽酸),GB/T 2910.12—2009(N—N二甲基甲酰胺),GB/T 2910.4—2009(堿性次氯酸鈉溶液)溶解后的棉纖維與原始棉纖維在第二種酸性溶劑中的d值的變化對比,發(fā)現(xiàn)棉纖維在第一次溶解中有強酸、氧化劑存在的情況下會增加棉纖維第二次溶解的d值。
這就要求在平常的溶解過程中應當盡量避免棉纖維的二次溶解方案,當在多組分纖維中棉纖維二次溶解不可避免時,第一次溶解時應減少強無機酸對棉纖維的結構影響,第二次溶解應當選取對棉纖維溶解損失較小的溫和溶解方法,并且需要用到如文中表3中變化后的d值來計算棉纖維的真實含量,而不能直接用標準上給出的棉纖維的d值來進行計算。
本試驗所用樣品為原色棉布,對于經(jīng)過染色、整理后的棉纖維其d值的變化還需進一步的試驗數(shù)據(jù)完善。