文/何海華 張弘康 文莉
萊賽爾纖維兼具天然纖維和合成纖維的多種優(yōu)良性能。具有純棉的吸汗透氣性,抗過敏,同時(shí)還有滌綸的高強(qiáng)度,具有真絲的爽滑感和柔軟感。萊賽爾纖維在加工過程中無化學(xué)反應(yīng),可生物降解,對(duì)環(huán)境和身體健康方面都是有益的,所以萊賽爾纖維可以說是一種綠色纖維面料。亞麻是人類最早使用的天然纖維之一,具有良好的吸濕性、透氣性、散熱性和抗菌性,并且阻燃效果極佳。萊賽爾與亞麻混紡織物具有其兩種纖維的優(yōu)點(diǎn),深受消費(fèi)者的喜愛。
在實(shí)際的纖維含量檢測過程中,由于樣品的復(fù)雜性和多樣性,特別是含量較高又扭曲變形的萊賽爾纖維與亞麻混紡,在采用GB/T 2910.22—2009標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測試時(shí),甲酸/氯化鋅溶解萊賽爾時(shí)溶解不完全,在抽濾時(shí)溶解剩余物呈果膠狀,或者剩余物烘干后僵硬,呈粉末狀,使測試結(jié)果出現(xiàn)偏差較大。由于GB/T 2910.22—2009標(biāo)準(zhǔn)中有提到:對(duì)于某些難于溶解的高濕模纖維與麻纖維的混合物,可在(70±2)℃條件下適當(dāng)延長時(shí)間,針對(duì)實(shí)際檢測中遇到的此類問題,本文優(yōu)化了試驗(yàn)條件,并與物理法試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,分析探討了新條件的可用性。
甲酸氯化鋅溶液:將20g無水氯化鋅和68g無水甲酸加水配制100g。稀氨水溶液:將20mL氨水用水稀釋至1L。
恒溫振蕩水浴鍋,恒溫為(70±2)℃;分析天平:精確到0.0001g;恒溫烘箱: 能保持溫度(105±3)℃;干燥器、有塞三角燒瓶、稱量瓶、玻璃砂芯坩堝、抽濾器等;哈氏切片器,萊卡DM2500顯微鏡,CU-6纖維細(xì)度儀等。
標(biāo)準(zhǔn)的萊賽爾縱向光滑,橫截面呈圓形,在實(shí)際檢測過程中,經(jīng)常會(huì)遇到縱向扭曲變形,橫截面不規(guī)則形的萊賽爾與亞麻的混紡面料,萊賽爾的含量越高,溶解難度就越大。故本文選取含量為90%萊賽爾纖維、10%亞麻的試樣,在此試樣上取1~10號(hào)共10份樣品,每份樣品大于1g,并拆成紗線。此試樣萊賽爾含量較高且扭曲變形,此類樣品在用甲酸/氯化鋅法檢測的時(shí)候存在難點(diǎn),如溶液中溶解時(shí)間短,則萊賽爾纖維無法溶解完全,如時(shí)間過長、溶解過度,則亞麻損傷嚴(yán)重。
因此,本文將萊賽爾/亞麻混紡織物按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2910.22—2009中的甲酸/氯化鋅法規(guī)定,在(70±2)℃的條件下,保持試驗(yàn)溫度和試劑不變,通過觀察萊賽爾與亞麻在各個(gè)溶解時(shí)間點(diǎn)的溶解狀態(tài)確定最佳試驗(yàn)條件。
按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2910.22—2009,將1~5號(hào)試樣分別放入已預(yù)熱、溫度為(70±2)℃的甲酸/氯化鋅溶液的三角燒瓶中,每克試樣加100mL甲酸/氯化鋅溶液,蓋緊瓶蓋,搖動(dòng)三角燒瓶,浸濕試樣。在(70±2)℃下分別放置25min(1號(hào)樣)、30min(2號(hào)樣)、35min(3號(hào)樣),40min(4號(hào)樣)、45min(5號(hào)樣),其間振蕩2次。
分別過濾三角燒瓶中的殘留物再用10mL熱的甲酸/氯化鋅溶液清洗三角燒瓶中的殘留物,用清水充分清洗干凈,并用稀氨水中和,再用清水清洗至中性。每次清洗先重力排液,再用抽濾裝置抽吸排液。
通過表1可以發(fā)現(xiàn),同一面料,同一試劑,不同時(shí)間的試驗(yàn),各個(gè)溶解時(shí)間點(diǎn)都未能把萊賽爾纖維溶解完全,溶解時(shí)間小于40min,萊賽爾溶解不完全;溶解時(shí)間大于40min,則亞麻會(huì)有嚴(yán)重的損傷;溶解時(shí)間為40min時(shí),萊賽爾只有小部分似溶非溶,亞麻形態(tài)也未損傷,故確定溶解時(shí)間為40min較為合適。
表1 1~5號(hào)樣品在甲酸/氯化鋅(方法一)不同時(shí)間下溶解狀況
方法二與方法一不同的是,需每份試樣預(yù)熱2瓶各100mL的甲酸/氯化鋅溶液,將同一面料的6~10號(hào)試樣分別放入其中一瓶預(yù)熱好的甲酸/氯化鋅溶液中,在(70±2)℃下放置30min后,過濾三角燒瓶中的殘留物,并擠捏殘留物,把一部分溶解的萊賽爾纖維去除,然后再將殘留物放入另一瓶預(yù)熱好的三角燒瓶中,再溶解10分鐘,整個(gè)溶解過程為40min。此方法能在亞麻不損傷的情況下,使難于溶解的萊賽爾纖維溶解得更干凈,數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確。
甲酸/氯化鋅法(溶解方法二)對(duì)亞麻纖維進(jìn)行試驗(yàn),得方法二下亞麻的修正系數(shù)(見表2),從表2可以得出,新方法對(duì)亞麻的修正系數(shù)平均值為1.07,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.01,與GB/T 2910.22—2009中甲酸/氯化鋅試劑對(duì)亞麻的修正值一致。
表2 甲酸/氯化鋅法(方法二)亞麻的修正系數(shù)
從表3可以看出,用甲酸/氯化鋅(方法二)后,萊賽爾的5組試驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)試樣中萊賽爾的含量允差均在±3%標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),且通過對(duì)以上殘留物橫截面的切片觀察,萊賽爾已溶解完全,亞麻形態(tài)也未受損傷,說明甲酸氯化鋅(方法二)的測試結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確度。
表3 6~10)樣品在甲酸/氯化鋅(方法二)下萊賽爾和亞麻的試驗(yàn)數(shù)據(jù)
將試樣拆成紗線,整理成平行束狀后放入哈氏切片器,切去多余的線頭,轉(zhuǎn)動(dòng)適當(dāng)?shù)目潭?,涂上膠棉液,待試樣凝固后,切取適當(dāng)厚度的薄片放在滴入無水甘油的載玻片上,并蓋上蓋玻片,并放置在放大1000倍的顯微鏡載物臺(tái)上,利用圖像分析軟件系統(tǒng),測量橫截面面積,由于亞麻的橫截面面積不均勻,需測量300根以上,計(jì)數(shù)根數(shù)在1500根以上。
為了驗(yàn)證方法二在日常檢測中數(shù)據(jù)是否可靠,采用日常檢測中遇到的,不同比例且縱向扭曲變形的萊賽爾/亞麻混合樣品分別用甲酸/氯化鋅法(方法一)、甲酸/氯化鋅法(方法二)、顯微鏡物理法這3種方法進(jìn)行分析比較,萊賽爾/亞麻的比例分別為10/90、30/70、50/50、70/30、90/10。分別用5組平行試驗(yàn)的結(jié)果來進(jìn)行分析。
通過表4可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)試樣中萊賽爾含量較低時(shí),采用甲酸/氯化鋅法(方法一)所得到的萊賽爾纖維含量存在一定的偏差,但都在允許偏差范圍內(nèi),當(dāng)試樣中萊賽爾含量較高時(shí),采用此種試驗(yàn)方法會(huì)使萊賽爾纖維溶解不完全,數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,5組數(shù)據(jù)和平均值都超過GB/T 29862—2013中纖維含量±5%的允差范圍,因此,此方法不適用于含量較高且縱向扭曲變形的萊賽爾纖維。
表4 甲酸/氯化鋅法(方法一)試驗(yàn)萊賽爾/亞麻的定量結(jié)果
在實(shí)際檢測過程中,顯微鏡物理法較化學(xué)定量法的測試結(jié)果更準(zhǔn)確,因此,在化學(xué)定量法數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確時(shí),會(huì)采用顯微鏡物理法,但表5的結(jié)果顯示,5組物理法的測試結(jié)果雖然平均值與標(biāo)準(zhǔn)試樣的萊賽爾含量基本相近,均在標(biāo)準(zhǔn)允差范圍內(nèi),但在亞麻含量較高的情況下,有好幾組數(shù)據(jù)已經(jīng)超過了±5%的允差范圍,每組平行樣之間的數(shù)據(jù)相差很大,最大的相差12.56%,而且相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差也較大,數(shù)據(jù)極其不穩(wěn)定,由于亞麻橫截面面積的不規(guī)則,造成亞麻含量誤差較大。因此,顯微鏡物理法不適用于萊賽爾與亞麻的混紡面料。
表5 物理法試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果
通過表6可以發(fā)現(xiàn),無論萊賽爾的含量多少,甲酸/氯化鋅法(方法二)的測試結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)試樣的萊賽爾含量較相近,5組試驗(yàn)結(jié)果和平均值的誤差遠(yuǎn)小于GB/T 29862—2013中所規(guī)定的允差范圍,每組數(shù)據(jù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差也較小,精密度高,可見該方法的準(zhǔn)確度和可行性較高。
表6 甲酸/氯化鋅法(方法二)試驗(yàn)萊賽爾/亞麻的定量結(jié)果
當(dāng)試樣中萊賽爾含量較低時(shí),采用甲酸/氯化鋅法(方法一和方法二)均能使萊賽爾完全溶解,萊賽爾的含量均在標(biāo)準(zhǔn)允差范圍內(nèi),當(dāng)試樣中萊賽爾含量較高且縱向扭曲變形時(shí),采用甲酸/氯化鋅法(方法二)才能使萊賽爾完全溶解。同時(shí)采用物理法雖然所得到的萊賽爾平均值均在標(biāo)準(zhǔn)允差范圍內(nèi),但有好幾組平行樣的數(shù)據(jù)都超過了±5%的允差范圍,并且每組數(shù)據(jù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較大,說明數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。由于亞麻的橫截面不規(guī)則,測量橫截面的數(shù)據(jù)誤差較大,對(duì)計(jì)數(shù)的根數(shù)要求也更高,所以物理法更加耗時(shí)耗力,數(shù)據(jù)誤差較大。建議使用甲酸氯化鋅法(方法二),測試的數(shù)據(jù)更穩(wěn)定,結(jié)果更可靠,更加具有可行性。