羊毛、绒类、化学纤维混纺产品定量分析方法探讨

王全春

摘要：羊毛、绒类（山羊绒、牦牛绒或兔绒）、化学纤维的混纺织物，如果要定量分析它们各自占有的百分含量，必须采用《特种动物纤维与绵羊毛混合物含量的测定》标准和《纺织品 定量化学分析 第4部分：某些蛋白质纤维与某些其他纤维的混合物（次氯酸盐法）》标准综合测算。本人通过对标准原理的研究，摸索出一种直接参照GB/T 16988—2013标准定量分析它们各自百分含量的方法，愿和大家共同探讨。

关键词：羊毛；绒类；化学纤维；直径；百分含量

羊毛、绒类、化学纤维混纺产品的定量分析方法（物理方法+化学方法，本文称之为“方法一”），首先根据GB/T 16988-2013《特种动物纤维与绵羊毛混合物含量的测定》标准，测定羊毛、绒类的直径和根数，根据公式计算出羊毛、绒类在动物纤维这部分各自占有的百分比；再利用化学的方法，来测算动物纤维和化学纤维两类纤维各自占有的百分比；最后根据前面两种结果的比例分数计算出各类动物纤维和化学纤维所占的百分比。试验过程复杂而且烦琐，耗费时间较长。本人通过长期实践，摸索出一套简单可行的试验方法——投影显微镜直接测量法（本文称之为“方法二”）。在此之前也有人做过的类似的探讨。

1 投影显微镜直接测量法和理化试验方法的具体步骤

1.1 试样的准备

表格中的7组样品，全部来源于客户的委托送检样品。

1）投影显微镜法试样的准备

距布边10cm处阶梯形取三块5cm×10cm的机织物测试样品并标明经纬向。沿经向将其从中间剪断平分成两份，一份为试验样品，另一份为备样。对经纬向纱线有明显性差异的代表性样品应拆出经纬纱，然后分别称重。

如果是针织物试样，将针织物拆成纱线，截取20cm长纱段至少150根，然后将纱线从中部剪断分成两份，一份为试验样品，一份为备样。

1.2 理化分析方法的试样准备

取三块长宽比例为2：1的样品，每块样品的重量约为2g，然后从中间剪断平分成两份，一份为试验样品，另一份为备样。每个试验样品接近正方形，重量约为1g。

如果是针织物试样，将针织物拆成纱线，截取20cm长纱段至少150根，然后将纱线从中部剪断分成两份，一份为试验样品，一份为备样。再将试验样品从中间剪断分成两个试验试样，每个试验试样的重量约为1g。

1.3 测试

1）投影显微镜直接测量法的测试

按照GB/T 10685试验步骤中规定的方法，将制作好的试验试样放入显微投影仪的载物台，观察进入视野的羊毛、绒类和化纤。在测量羊毛、绒类直径和根数的同时，测量出化学纤维的直径和根数（要求化学纤维的截面接近圆形）。每种纤维测量直径的根数不少于300根，不足300根的，测量出现在投影显微镜下的每根同种纤维。每个试样所测量的纤维根数不少于1500根，不足1500根的，测量每个试样（在载玻片上）的所有纤维。若纤维根数已够1500根，而载玻片只移到中间，则要继续计数到边端方可停止。比如第一组第一个平行试样，除测量兔绒和羊毛的直径和根数外，还要测量绵纶的直径和根数。通过测试，得到兔绒、羊毛、锦纶的根数分别为1097根、418根、90根；直径分别为15.03μm、20.98μm、21.70μm；标准差分别为4.74μm、6.21μm、3.27μm；通过公式（1）计算，得到兔绒、羊毛、锦纶的质量百分比分别为48.65%、42.55%、8.80%。其余各组各平行试样投影显微镜法分析方法相同。

2）理化试验方法的测试

采用标准GB/T 2010.4—2009《纺织品 定量化学分析 第4部分：某些蛋白质纤维与某些其他纤维的混合物（次氯酸盐法）》溶解平行试样中的毛绒纤维，通过4h烘干、2h冷却、称重、计算，得到毛绒纤维的质量百分比。比如第一组第一个平行试样，毛绒纤维的质量百分比为93.51%，锦纶纤维的质量百分比为6.49%。将用投影显微镜法得到的兔绒、羊毛的直径、根数、标准差利用公式（1）计算，得到兔绒、羊毛的质量比例分数为53.34%和46.66%。最后结合毛绒在整个试验试样中所占的质量百分比例93.51%分解计算得到兔绒、羊毛在整个试验试样中所占的质量百分比分别为49.88%和43.63%。用理化综合分析方法得到的兔绒、羊毛、锦纶的质量百分比为49.88%、43.63%、6.49%，整个过程非常复杂、耗时。其余各组各试样理化分析方法相同。两种方法得到的结果对比见表1。

2 投影显微镜直接测量法的理论依据

GB/T 16988—2013《特种动物纤维与绵羊毛混合物含量的测定》的测试原理是：根据特种动物纤维与绵羊毛的鳞片结构特征，在投影显微镜下分辨出各类纤维，并分别记录其根数，同时测量其直径，通过公式计算出特种动物纤维、绵羊毛及其混合物的质量百分比。

各类化学纤维的纵面和横截面也有其独特的形态，通过对照标准显微镜图像和标准资料，再辅以简单的化学方法，如向测试完直径和根数的试样滴加化学试剂，在显微镜下观察其溶解状态，就可以鉴别未知化学纤维的类别。

从公式（1）中可以知道，各组分纤维的重量百分比，只与该类纤维在混合试样中所占的根数、直径、标准差和密度有关，与纤维的化学性质无关。各类纤维的根数、直径和标准差可以直接测算，密度可以从有关资料中查阅，计算化学纤维的重量百分比套用此公式应该是有依据的。

各类纤维的测量根数，根据抽样原理，应测量直径的纤维根数由式（2）可确定。截面接近圆形的各类化学纤维，其直径的变异系数较小，也可以用公式（2）来计算其应测量根数。

从表1“两种试验方法检测结果对比”中我们可以知道，在95%的置信水平、5%的允许误差下，各组纤维测量根数符合理论计算要求。比如，第一组第一平行试样数据，兔绒、羊毛、锦纶的直径分别为15.03μm、20.98μm、21.70μm，标准差分别为4.74μm、6.21μm、3.27μm，变异系数分别为31.54%、29.60%、15.07%，在95%的置信水平、5%的允许误差下，应测量的纤维根数分别为152根、134根、35根，而实际测量的根数分别为300根（计数1097根）、300根（计数418根）、90根，实际测量的纤维根数远远大于应测量的纤维根数，测量直径的纤维根数符合误差理论计算要求，其允许误差率远小于5%。其余各组各平行数据都有类似的情况。

3 两种方法比对分析

根据方法二测得的第一组兔绒、羊毛、锦纶的质量百分比分别为49.92%、42.68%、8.40%；根据方法一测得的第一组兔绒、羊毛、锦纶的质量百分比分别为49.64%、43.30%、7.06%。它们之间差值的绝对值分别为+0.28%、-0.62%、+1.34%，其差值都在3%以内，符合GB/T 29862—2013《纺织品 纤维含量的标识》：产品或产品的某一部分含有两种及两种以上的纤维时，每种纤维含量允差为5%；某种纤维含量≤10%时，纤维含量允差为3%。所以，第一组试样的测量结果符合测量允差要求。其余各组数据都有类似的情况。

4 结论

从表1“两种试验方法检测结果对比”中可以看出，“方法一”和“方法二”的检测结果存在差异，主要原因是：

1）“方法二”取样的代表性存在着一定的偏差；

2）化学纤维的直径并非真正意义上的圆形，需要对其直径进行修正。如果是中空或异形化纤，方法二将不适用。

3）对于横截面接近圆形的化学纤维，在积累了大量纤维直径修正值后，可以用“方法二”直接快速测量羊毛、绒类、化学纤维的百分含量。但试验只能依据标准而行，故在测量羊毛、绒类、化学纤维混纺产品的纤维时，首选“方法一”。我们在出具检验报告时，使用的是方法一的测试结果。

（作者单位：哈密地区纤维检验所）