两种复合纤维混纺物的定性鉴别研究

2019-01-10李小红谷小辉曹月婵陆佳英

现代纺织技术 2019年6期

李小红谷小辉曹月婵陆佳英

摘要：对混纺物中同时存在多种复合纤维进行定性研究。在传统的燃烧法、显微镜观察法、溶解法基础上，引入红外光谱分析法和热分析技术（差示扫描量热法、熔点法）对同时含有聚乙烯/聚丙烯复合纤维（PE/PP）、聚乙烯/聚酯复合纤维（PE/PET）的织物进行各种定性测试。结果表明，两种复合纤维均为皮芯结构，其燃烧特征、溶解特征均体现了PE、PP、PET 3种纤维的复合特征，红外光谱及热分析可观察到两种复合纤维的皮层与PE单组份纤维的特征、芯层分别与PP、PET单组份的特性基本相同，该方法可准确鉴别聚乙烯/聚丙烯复合纤维和聚乙烯/聚酯复合纤维混纺的纺织品。

关键词：多种复合纤维;聚乙烯/聚丙烯复合纤维;聚乙烯/聚酯复合纤维;定性鉴别

中图分类号：TS107.4

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2019）06-0062-06

Abstract：A qualitative study was conducted on several types of composite fibers simultaneously existing in blended fabric. On the basis of traditional qualitative identification method including combustion method， microscope observation method and dissolution method， infrared spectroscopic analysis method and thermal analysis technology （differential scanning calorimetry and melting point method） were introduced to test the fabrics of PE/PP and PE/PET qualitatively. The results show that both composite fibres are core-skin structures， and their combustion characteristics and dissolution characteristics reflect the composite characteristics of PE， PP and PET fibers. Infrared spectrum and thermal analysis showed that both composite fibers were basically identical with single-component fibers of PE in terms of cortex characteristics， and with single-component fibers of PP and PET in terms of core characteristics. This method can accurately identify the blended fabrics of PE/PP and PE/PET.

Key words：multiple composite fibres; composite fibre of PE/PP; composite fibre of PE/PET; qualitative identification

复合纤维是多组份纤维的一种，是指在同一根纤维的横截面上同时存在两种或两种以上不相混合的聚合物纤维[1]。复合纤维因其具有独特的柔软性、悬垂性、蓬松性、透气性、吸湿性，各企业通过不同的工艺手段赋予纤维特殊的服用性能，常见的复合纤维结构有皮芯型、海岛型、桔瓣型等，可使复合材料表现出单一组份所不能得到的风格、功能和质感[2-3]。聚乙烯（PE）纤维具有强度高、密度低，绝缘性佳、化学性质稳定的优点，但吸湿能力和耐热、耐光性能较差。聚丙烯（PP）纤维具有质轻、光泽好、手感柔软、悬垂性优良的特点，但吸湿性、染色性、耐热及耐老化性能差。涤纶（PET）具有一定的柔曲性和弹性，耐腐蚀、绝缘性好、易洗快干的优点，但染色性及吸湿性较差[4]。PE/PP复合纤维结合了PE和PP的优点，具有化学性质稳定、质轻、手感柔软的特点，PE/PET复合纤维结合了PE和PET的优点，具有化学性质稳定、耐化学性能良好的特点。目前对于同时含有两种及两种以上的复合纤维的纺织品尚无标准或系统的鉴别方法，因此在进行纤维鉴别分析时容易出现误判或漏判。

复合纤维由于其结构特殊，如皮芯型复合纤维通常皮层较薄，且皮芯层之间贴合度较高，仅用常见的纤维鉴别方法无法准确鉴别[5-6]，本文在传统的燃烧法、显微镜观察法、溶解法的基础上，引入红外光谱分析法以及热分析测试技术如差示扫描量热法（DSC）和熔点法分别对PE、PP、PET纤维以及PE/PP复合纤维、PE/PET复合纤维进行分析，以研究PE/PP复合纤维、PE/PET复合纤维混纺纺织品的定性鉴别技术，为后续越来越广泛应用的其他两种或以上复合纤维混纺纺织品的定性鉴别提供一定的参考依据。

1 試验

1.1 试验材料、仪器及试剂

PP纤维、PE纤维、PET纤维、PE/PP复合纤维、PE/PET复合纤维、PE/PP复合纤维与PE/PET复合纤维混纺物（以下简称PE/PP-PE/PET混纺物），样品来自部分送检单位。

BX53型纤维细度仪（日本OLYMPUS公司）;AS-16/316L型水浴振荡器（顺德瑞邦机电设备厂）;Nicolet IS50傅立叶变换红外光谱仪（美国Thermo Fisher公司）;LV100LOL热台偏振光显微镜（日本尼康公司）;Q2000差示扫描量热仪（美国TA公司）;MS204S型电子天平（瑞士METTLER TOLEDO公司）。

2 结果与讨论

通过显微镜法、燃烧法、溶解法、红外光谱法、熔点法和热台偏光显微镜法，PE/PP、PE/PET复合纤维的复合方式（皮芯结构）分别体现了组成复合纤维单组份的各项物理、化学特征，在PE/PP-PE/PET混纺物横截面纤维形态上可明显的观察到两种不同的皮芯结构型复合纤维，通过溶解法、红外光谱法及熔点法则基本可确认两种复合纤维的纤维成分，热台偏光显微镜法则可直观地观察到两种复合纤维随着温度的不断升高，可观察到两种复合纤维的皮层与芯层纤维从部分软化至熔融、熔断的全过程，由此可确定两种复合纤维的具体组成。

3 结论

综上所述，对于多种复合纤维混纺纺织品，采用传统的显微镜法、燃烧法、溶解法，结合可视化的熔融特征观察法、红外光谱法和热分析的DSC法等综合鉴别法，与标准中各类纤维的性能进行比较分析其形态、热性能、光性能、化学性能，可准确地鉴别PE/PP复合纤维与PE/PET复合纤维混纺物。

a）采用显微镜法可清晰地观察纤维是皮芯型结构的复合纤维，DSC谱图的二次升温曲线出现3个熔融峰，分别对应PE、PP、PET。溶解法与燃烧法的差异显示表面混纺物中含有PE、PP、PET的复合特征。

b）采用红外光谱法对复合纤维进行测试分析，由光谱图可观察到较强的PE红外特征峰，PP和PET的特征峰较弱，说明复合纤维皮层为PE，芯层可能为PP或PET。

c）热台熔融试验两种复合纤维在不同温度发生熔融现象，进一步验证了试验样品中的两种复合纤维为PE/PP复合纤维和PE/PET复合纤维。

参考文献：

[1] 孫晓平.复合材料的制备与表征[D].长春：吉林大学，2013.

[2] 钱鑫.国内外双组分纤维的生产现状及发展趋势[J].合成树脂及塑料，2013，30（4）：80-84.

[3] 芦长椿.国内外双组分纤维的技术发展动向[J].纺织导报，2010（1）：51-55.

[4] 于伟东.纺织材料学[M].上海：中国纺织出版社，2006：26-28.

[5] 曹月婵，陆佳英，谷小辉，等.聚乙烯/聚丙烯复合纤维定性方法研究[J].中国纤检，2017（3）：94-96.

[6] 杜四海，陆佳英.聚乙烯/聚酰胺复合纤维的定性鉴别方法[J].现代丝绸科学与技术，2017，32（4）：8-10.