预处理对纺织品定量化学分析的影响与分析

文/田金家

无论是天然纤维还是化学纤维，经过纺织加工后都会含有非纤维物质（包括加工过程中附加的染料、助剂及天然纤维生长过程中产生的非纤维物质），只是不同种类的纺织品所含的非纤维物质比例不同。如果在定量化学分析之前不进行预处理，这些非纤维物质就会作为被溶解纤维或残留纤维计算在内，影响测试结果。

GB/T 2910.1—2009《纺织品定量化学分析 第1部分：试验通则》[1]将预处理作为纺织品定量化学分析的测试程序，但有些实验室虽然知道预处理的重要性，却因为测试用时较长、客户委托对时间要求紧急等情况而省略了样品的预处理，或对样品信息掌握不全面使用了不当的预处理方法，从而产生试验误差。

本文以涤与棉混纺本色纱、涤与棉混纺本色布、涤与棉混纺印染布为例，通过对样品预处理前后的测试结果对比，论证预处理对纺织品定量化学分析的重要性与必要性。

1 试验

1.1 试验样品

选取涤棉混纺本色纱：T50/C50 19.4texT；两种涤棉混纺本色布：T65/C35 （24.5tex×T65/C35×24.5tex、393.5/10cm×185.0/10cm、171.5cm）和T65/C35（28.0tex×T65/C35×36.7tex、409.0/10cm×220.0/10cm、180.5cm）；两种涤混纺棉印染布（品种参数同涤棉混纺本色布）。

1.2 标准

GB/T 2910.1—2009《纺织品定量化学分析 第1部分：试验通则》、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）》[2]。

1.3 试验仪器

天津市泰斯万特仪器有限公司的DK-98-11A电热恒温水浴锅（2.2kW）；郑州长城科工贸有限公司的SHB-Ⅲ循环式多用真空泵；上海智诚分析仪器制造有限公司生产的ZRD-A5110A自动恒温烘箱；玻璃砂芯坩埚编号为国际标准P160（G0）；索氏萃取器。

1.4 非纤维物质的预处理程序

（1）涤棉混纺本色纱，因无浆料、染料、助剂等非纤维物质，采用一般预处理程序：

（2）涤棉混纺纱：将纱线放入索氏萃取器内，用石油醚萃取1小时，每小时循环6次，等待样品中的石油醚挥发后，把样品浸入冷水中浸泡1小时，再在（65±5）℃的水中浸泡1小时。以上两种情况下浴比均为1：100，不时地搅拌溶液，挤干，抽滤，除去样品中的多余水分，然后自然干燥样品。

（3）涤棉混纺本色布，浆料是最大的非纤维物质，因涤与棉混纺本色布中涤含量高，采用碱退浆方式：将样品放入1000mL水中，然后放入烧碱（NaOH）8g、双氧水（H2O2）3g 、渗透剂2g、精练剂3g。在煮沸碱液放入已称重的试样，将试样在碱液中煮沸30分钟。取出试样用自来水洗涤2次，每次1分钟。将冲洗完的试样在不高于60℃（105±3℃）的烘箱中平铺烘干。

（4）涤棉混纺印染布，染料、助剂及残留浆料等是主要的非纤维物质，将样品放入索氏萃取器内，用石油醚萃取1小时，每小时循环6次，等待样品中的石油醚挥发后，把样品浸入冷水中浸泡1小时，以上浴比均为1：100；然后再加褪色程序：使用试样与保险粉比1：4，（褪色工艺保险粉30 g/L ～40g/L，NaOH 30 g/L～40g/L）在70℃的水浴中振荡30min，不时地搅拌溶液，抽滤后自然干燥样品。

2 纺织品定量化学分析预处理前后测试结果对比

将试样按照标准进行定量化学分析测试，结果见表1。

表1 样品信息和纤维定量化学分析测试结果

从表1可以看出，无论是涤棉混纺本色纱，还是涤棉混纺本色布涤与棉混纺印染布，预处理前与预处理后纤维含量均有明显差异：预处理后残留纤维的含量均大于预处理前残留纤维的含量，证明经过预处理去除了非纤维物质。不同样品预处理前后差异不同，差异最大的是涤棉混纺本色布，最大差异达到4.2%，大于本色纱印染布的0.5%～1.2%。这是因为机织本色布的经纱为减少毛羽，提高纱线强力，因不同纤维选用不同的浆料需要浆纱。不同的本色布品种上浆率不同，一般上浆率为15%左右，涤棉混纺本色布预处理前与预处理后的残留纤维差异达4.2%，造成这种差异的大部分缘于经纱中的浆料，本试验中即为淀粉与聚乙烯醇。

3 同一样品不同预处理程序测试比对

为比较不同退浆方式对测试结果的影响，选取1.1中两本色布样品采用酶退浆方式进行试验。将样品放入1000mL水中，浴比1:50，加退浆酶6g、精练酶3g 、渗透剂2g，在预热到85℃（85℃～90℃）时，将试样在酶液中浸泡30分钟；取出试样在煮沸的水中沸煮20分钟，用自来水洗涤2次每次1分钟，再在自来水中冲洗2分钟；将冲洗完的试样在不高于60℃（105±3℃）的烘箱中平铺烘干。分别用标准方法测试样品的成分含量，结果见表2。

从表2可以看出，不同的预处理方式适用的产品及对测试结果的影响也不相同。酶退浆是由动植物或微生物(细菌、霉菌)所分泌的一种蛋白质，对某些物质的分解有特定的催化作用，凡织物上浆料以淀粉占多数者就可使用。酶退浆程序一般适用于不耐碱型纤维织物（蛋白质纤维等）。碱退浆程序适用于棉织物、涤棉混纺织物及其他耐碱纤维型织物。

虽然涤棉混纺本色布都经过预处理程序，但因预处理程序、预处理原理不同，导致测试结果并不相同。因委托检验的有些客户不能提供所用浆料及混有浆料比例，所以不同的实验室可能采用不同的预处理方式，由此造成同一样品测试结果的离散性。这需要根据织物所用纤维成分、所用浆料的成分及混用浆料的比例等因素科学选择，以使预处理取得满意的测试结果，从而保证测试结果的准确性。

表2 酶退浆样品与碱退浆样品纤维定量分析测试结果

4 结语

4.1 因纺织品本身或多或少地含有非纤维物质，无论是天然纤维，还是合成纤维；生产加工过程中需要浆纱、染色、后整理等过程中都存在非纤维物质。非纤维物质不是各种纤维的一部分，为准确可靠地进行纺织品定量化学分析，在进行化学定量分析前应做好样品的预处理工作。

4.2 去除非纤维物质有很多种预处理方法，不同的预处理效果也各不相同。因浆料、染料、助剂及生产工艺的新发展及多样性，有些非纤维物质尚无准确可靠的去除非纤维物质方法。纺织品定量化学分析中的预处理既要将各种非纤维物质去除干净，又不能损伤其他纤维，达到预处理效果的准确可靠，还需要大量的研究工作。