纤维成分检验过程中对剩余物的评估分析

2018-04-26刘海媚李小红

中国纤检 2018年2期

文/刘海媚李小红

1 引言

纺织纤维成分含量是纺织品检验质量的一项重要考核指标，是服装标识的主要内容之一，也是企业品牌诚信度的参考指标，对纺织品的理化及服用性能起决定性作用。而成分检验过程中剩余物的正确评估分析对纤维含量的准确性至关重要。本文中“剩余物”指纺织材料为多组分时，选择适当的试剂溶解去除其中一种组分后，剩下的部分组分。通过对剩余物的评估分析可以自查是否有纤维漏检、错检，同时对定量结果准确性进行评估。通过各种剩余物存在的现象溯源，发现产品设计、面料生产、产品检验质量把控的关键点，对生产企业、检验机构等具有较强的实际指导意义。

2 主要方法

人员、仪器、方法、物料、环境是检验工作质量控制的五大关键要素，剩余物评估的核心是人，借助手感、眼观、嗅觉，结合经验和仪器试验结果验证，最终得出正确的检验结论。以下就实用性较强的几种方法进行简要介绍。

2.1 手感或触感法

手感或触感法指用人的双手直接接触剩余物，感受其特征，适用于纺织品经特殊整理具有特殊功能性的面料，如部分丝光面料、防风织物等。该方法直观快速，但对检验人员经验要求较高。如图1所示，原面料为棉和低熔点聚酯纤维混纺面料，按照GB/T 2910.11—2009《纺织品定量化学分析第11部分：纤维素纤维与聚酯纤维的混合物（硫酸法）》用75%硫酸把棉溶解，剩余聚酯纤维。观察剩余物发现其手感偏硬，表面带有星星点点的类似胶质物，显微镜观察发现剩余物中的聚酯纤维有损伤，75%硫酸溶解了部分聚酯纤维，该方法得出的聚酯纤维的含量与正常实际聚酯纤维的含量相比偏低。说明该溶解方法不适用含有低熔点聚酯纤维成分的面料，可以改用AATCC 20A—2014《纤维分析：定量》用氢氧化钠/甲醇法溶解去除聚酯纤维剩余棉，该方法对棉无损伤，最终得出的棉含量与面料实际的棉含量接近。

如图2所示，面料为金属纤维和棉混纺面料，手感偏硬，用75%硫酸把棉溶解，剩余金属纤维。观察剩余物手感材质偏硬，类似细铁丝，表面有光感，燃烧法有发红发亮现象。

图2 金属纤维面料及剩余物

2.2 直接视觉法、显微镜法

直接视觉法即用眼睛直接观察剩余物状态。显微镜法则是通过显微镜观察剩余物中纤维的纵、横截面形态。通过合适试剂溶解后的剩余物，可以从多方面观察，如直接视觉观察其剩余物样品颜色、纱线粗细是否均匀、是否有纤维屑等。然后采用显微镜法检查是否已将可溶纤维完全去除。该方法适用于所有纤维，实用性强、适用范围广。

2.2.1 剩余物正常与异常情况

（1）溶解干净、正常的剩余物目视应是纤维颜色、纱线粗细差异很小，在显微镜下观察剩余物纵向形态应一致，没有残留本该被溶解干净的异样纤维形态。与FZ/T 01057.3—2007《纺织纤维鉴别试验方法第3部分：显微镜法》中描述相比，剩余物纵、横截面形态均无异常。

如图3所示，面料为锦纶与氨纶混纺面料，按照FZ/T 01095—2002《纺织品氨纶产品纤维含量的试验方法》在常温下用20%盐酸把锦纶从混合物中溶解去除，剩余氨纶。上侧的是溶解干净的剩余物氨纶，观察剩余物正常，纤维粗细均匀，连续性好。下侧的是溶解不干净的剩余物氨纶，观察剩余物异常，部分纤维粘连在一起，纠结成团。

图3 锦氨面料剩余物

（2）剩余物溶解不干净。选用适当的试剂把面料的其中一种或几种组分溶解去除时，由于某种原因未能把该组分完全溶解去除，还有部分本该被溶解的纤维残留在剩余物上。造成剩余物有结块、纱线粗细不均匀、颜色不均匀、部分纤维粘连纠结在一起、纱线的完整连续性差等现象。

如图4所示，面料为羊毛和桑蚕丝混纺面料，按照GB/T 2910.18—2009《纺织品定量化学分析第18部分：蚕丝与羊毛或其他动物毛纤维的混合物（硫酸法）》在常温下用75%硫酸溶解1h把桑蚕丝从混合物中溶解去除，剩余羊毛的两种剩余物。左侧剩余物羊毛颜色及纱线粗细差异较小，在高倍显微投影仪下观察其剩余物羊毛的纵向形态一致，桑蚕丝溶解干净，剩余物无异常，见图5。图4右侧剩余物羊毛颜色不均匀，纱线粗线不一，剩余物手感稍硬挺，在高倍显微投影仪下观察其剩余物羊毛的纵向形态，羊毛纤维表面残留其他异于羊毛形态的纤维，还有部分桑蚕丝未被溶解干净，见图6。

图4 毛丝面料剩余物

图5 毛丝剩余物干净的纵向形态

图6 毛丝剩余物不干净的纵向形态

（3）剩余物溶解过度。溶解过度即混合物在溶解过程中受到试剂浓度、溶解时间、溶解温度及个人操作等影响使其剩余纤维遭到破坏，纤维表面有损伤。

如图7所示，图中纤维纵向形态图为棉和再生纤维素纤维混纺面料，按照GB/T 2910.6—2009《纺织品定量化学分析第6部分：粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维与棉的混合物（甲酸/氯化锌法）》用甲酸/氯化锌把混合物中的再生纤维素纤维溶解去除，剩余棉纤维的纵向形态图。观察剩余物异常，用手轻轻扯开剩余物，在差异较大的背景板上观察会有纤维屑掉落，溶解后剩余物颜色不均匀、深浅不一、纤维溶解过度、纤维表面形态受损。在500倍显微投影仪下观察其纵向形态发现剩余物部分纤维表面形态已遭到破坏。这种方法所用到的试剂对棉纤维是有损伤的，因此，使用该方法溶解定量时需严格把控好试剂的浓度、溶解温度、溶解时间及个人操作等，最终的检验结果要用修正系数来修正。

图7 棉纤维受损的纵向形态图

2.2.2 含涂层或粘合剂面料

当面料上附着整理剂、涂层、染料等非纤维物质可能掩盖纤维特征，干扰试验结果的准确性时，应选择适当的试剂和方法做前处理后再进行纤维成分定量分析，但要求前处理所使用的方法与试剂不得损伤纤维或使纤维的性质有改变。例如含有氨纶的面料不能用二甲基甲酰胺做前处理，可以选用三氯甲烷去除涂层或者粘合剂。

以锦纶和氨纶混纺含粘合剂的复合涂层面料（如图8）为例，按照标准要求，先对非纤维物质进行前处理，用三氯甲烷前处理去除涂层后，按照FZ/T 01095—2002用20%盐酸把锦纶从混合物中溶解去除，剩余氨纶。观察剩余物异常，剩余物表面带有星星点点的涂层或有团状胶质物，则可能是纤维受损或者涂层去除不干净。这种情况得出的试验结果是不准确的。这种面料则应可尝试直接溶解原面料中的锦纶，观察如发现剩余物氨纶与涂层完全分离，剩余物织物完整且平整，纤维形态正常，则可通过计算减去涂层的重量得到纤维部分的百分比含量。

图8 涂层与剩余物分离

因此，遇到含有涂层或者粘合剂的面料时需首先考虑在不损伤纤维的前提下选用适当的方法和试剂尽量去除掉这些会影响试验结果的涂层或粘合剂，再结合剩余物状态确定最终检验结果是否需要加上含涂层或粘合剂。

2.3 溶解法

溶解法即利用纤维在不同温度下的不同化学试剂中的溶解特性来鉴别纤维类别。根据不同的纤维成分选择相应的化学试剂进行溶解定性，如还有剩余物，应再做进一步的鉴别。

面料为蕾丝面料，含有明显粗纱，粗纱是由束状锦纶和棉纱纤维紧密缠绕构成，锦纶含量较高，且棉纱缠绕紧密不利于试剂的渗透和溶解。按照GB/T 2910.7—2009《纺织品定量化学分析第7部分：聚酰胺纤维与某些其他纤维混合物（甲酸法）》用80%甲酸溶液把锦纶溶解去除，剩余棉。

如图9所示，溶解后发现溶解很不干净，手感偏硬，明显发现部分纤维呈硬块状。初步分析可能是面料在后染整加工过程中使用的染整助剂或加工工艺对粗纱溶解渗透性能产生了影响，导致按标准规定的溶解时间检验不能完全溶解干净锦纶。遇到这种会有包缠紧密的特殊纱线的面料，需要注意更仔细地观察剩余物状态，排除异常情况，确保结果的重现性和准确性。