聚芳酯纤维在纺织品中定量化学分析方法

陈安城++++范国庆++++黄炳海++++林登光

摘要

将聚芳酯纤维与其他多种纤维混合后，采用国家标准规定的定量分析试验方法，在不同试验条件下获得对应的质量修正系数，从而确定出一系列定量分析方法。此研究结论适用于纤维检验机构针对聚芳酯纤维相关的成分定量分析試验。

关键词：聚芳酯纤维；定量分析；修正系数

1 引言

聚芳酯又称芳香族聚酯，是重要的热塑性特种工程塑料之一。聚芳酯纤维是经熔融聚合纺丝法获得的特种纤维。由于采用熔融聚合、熔融纺丝方法制备，在整个制备过程中没有溶剂挥发和有害气体排放，属于绿色环保节能低碳材料。该纤维符合对高强度、高模量、耐高温、耐辐射、高技术等综合性能优良纤维的要求，可将其应用在航空航天、装甲防护、舰艇绳缆等国防、特种交通领域，高温过滤材料、电子绝缘材料、体育用品等军民两用领域。

本文结合相关国家标准中规定的通用纤维定量方法[1]，在大量的试验验证基础上，得出聚芳酯纤维在纺织品中定量检验所采用的方法，研究了该纤维与常见纤维（棉、粘胶纤维、维纶、锦纶、腈纶等）混纺时的定量依据，最终获得针对该纤维的一系列修正系数，在确保定量检验结果精确性方面提供了可靠的数据。

2 试验

2.1 试验准备

试剂：

二甲基甲酰胺、二氯甲烷、20%盐酸、二甲基乙酰胺、甲酸/氯化锌、碱性次氯酸钠、苯甲醇、苯酚/四氯乙烷、80%甲酸、冰乙酸、丙酮、二甲苯、环己酮、75%硫酸（未标注浓度或含量的试剂均为分析纯）。

试样：

聚芳酯纤维，单纤标准衬布（包括羊毛、聚酯纤维、棉、腈纶、锦纶、醋纤），氨纶等。

仪器：

砂芯坩埚、索氏萃取器、抽滤装置、干燥器、具塞三角烧瓶；干燥烘箱，能保持温度为（105±3）℃；分析天平（精度0.0002g）；水浴恒温振荡器，能保持三角烧瓶温度为（70±2）℃。

试样的预处理：

随机抽取聚芳酯纤维试样（5±0.01）g，用乙醚在索氏萃取器萃取1h，频率为每小时循环6次以上，待乙醚彻底挥发后，将试样浸泡在冷水中60min，然后再在（65±5）℃热水中浸泡约1h，水和试样体积比为100：1，持续搅拌溶液，最后抽吸并经过离心脱水晾干。

2.2 质量修正系数的确定

在进行混纺试验时，试验方法主要参考GB/T 2910—2009《纺织品 定量化学分析》和FZ/T 01095—2002《纺织品 氨纶产品纤维含量的测试方法》所规定的各种试验条件，与其他常见种类纤维进行人工定量混纺，针对每一个变量因素做10个样品的重复性试验，最后计算出质量修正系数的平均值。质量修正系数试验结果见表1。

2.3 定量化学分析方法确定

表1中各数据是聚芳酯纤维在常见各种不同溶剂或溶剂中的修正系数，可综合分析出聚芳酯纤维与其他纤维混纺产品的定量分析过程中，应该采用的方法。

（1）聚芳酯纤维与纤维素纤维混纺面料定量分析试验方法。采用75%硫酸[在每克试样中加入200mL试剂，在温度为（50±5）℃的水浴锅中放置1h，平均每隔10min摇一次]，目的是溶解其中的各种天然纤维素纤维，剩下的就是聚芳酯纤维。

（2）聚芳酯纤维与聚酯纤维（质量比为1：1）混纺面料定量分析试验方法。采用三氯乙酸/三氯甲烷（在每克试样中加入100mL的试剂，在常温的环境中放置30min，每10min摇一次），目的是溶解其中的聚酯纤维，剩下的就是聚芳酯纤维。

（3）聚芳酯纤维与蛋白质纤维混纺面料定量分析试验方法。

采用1mol/L的碱性次氯酸钠溶液（每克试样加入100mL的试剂，在20℃水浴中剧烈振荡40min），目的是溶解其中的蛋白质纤维，剩下聚芳酯纤维[1]。

（4）聚芳酯纤维与锦纶混纺面料定量分析试验方法。

盐酸法：采用20%盐酸（每克试样加入100mL的试剂，常温持续振荡15min），目的是溶解其中的锦纶，剩下聚芳酯纤维。

甲酸法：采用80%甲酸（每克试样加入100mL的试剂，放置15min，持续摇动），目的是溶解混纺产品中的锦纶，剩下聚芳酯纤维。

（5）聚芳酯纤维与腈纶混纺面料定量分析试验方法。采用二甲基甲酰胺（每克试样加入100mL试剂，在90℃～95℃下，分别做两次，时间为60min和30min，然后平均每隔10min轻轻摇一次），目的是溶解其中的腈纶，剩下聚芳酯纤维。

（6）聚芳酯纤维与氨纶混纺面料定量分析试验方法。

80%硫酸法：采用80%硫酸（每克试样加入200mL的试剂，在常温水浴中搅拌10min），目的是溶解其中的氨纶，剩下聚芳酯纤维。

（7）聚芳酯纤维与醋酯纤维混纺面料定量分析试验方法。

冰乙酸法：采用冰乙酸（每克试样加入100mL的试剂，常温振荡20min，至少重复3次），目的是溶解其中的醋酯纤维，剩下聚芳酯纤维。

丙酮法：采用丙酮（每克试样加入100mL的试剂，静置于常温中，每隔10min摇一次，重复3次，分别为30min、15min和15min），目的是溶解其中的醋酯纤维，剩下聚芳酯纤维。

（8）聚芳酯纤维与三醋酯纤维或聚乳酸纤维混纺面料定量分析试验方法。采用二氯甲烷（每克试样加入100mL的试剂，静置30min后，平均每隔10min摇一次），目的是溶解其中的三醋酯纤维、聚乳酸纤维，剩下聚芳酯纤维。

2.4 定量分析方法的验证

对以上方法进行综合试验以判断其真实可行性。采用表2中已设定质量百分比的聚芳酯纤维与其他种纤维混合物，进行系列试验。参考GB/T 2910—2009中试验方法，针对不同种类的纤维分别选取了棉、羊毛、粘纤和各种合成纤维为代表品种进行试验。同时，由两名试验人员分别对每种样品进行平行试验，从而验证数据的可靠性。结果见表2。

分析表2中各项数据，在上述人为设定的混纺种类和混纺比等各类因素条件下，经多个平行样试验，整体测试结果稳定性良好，另外，经两位平行试验人员测试后，结果也能将误差控制在1%以内，因此，试验方法符合GB/T 2910—2009的要求。

3 结论

本文系统研究了聚芳酯纤维与多种纤维的混纺条件下进行的成分含量的化学定量分析试验方法，在大量试验后确定出来该纤维在不同因素下的质量修正系数。测试选取的纤维既有天然纤维，也有合成纤维，测试方法和结论有很强的现实意义。另外，试验中也有部分不足之处，由于条件受限，部分特种纤维品种无法找到，混纺品种覆盖面还不是很全面，需要后期做大量补充试验。经过一系列平行试验论证，在有限的测试范围内，本文研究获取的化学定量分析方法具有很好的可行性，试验结果也具有稳定性和重现性，测试结果误差范围也基本符合GB/T 2910—2009标准要求。

参考文献：

[1] 郑明通. 次氯酸钠法定量分析纤维素纤维/氨纶混纺织物[J]. 中国纤检， 2016 （3）： 84-85.

（作者单位：福建省纺织产品检测技术重点实验室，福建省纤维检验局）endprint