快速确定色牢度试验贴衬织物的方法探讨

张国华

(深圳市计量质量检测研究院,广东 深圳518109)

随着社会不断发展进步,纺织服装产品的流行周期越来越短,纺织服装企业对产品检验周期要求也越来越短。在此大环境下,如何提高工作效率,缩短检验周期,来满足企业的诉求,成为检测机构工作的重点。色牢度试验单纤维贴衬的快速确定,是缩短色牢度检测周期的关键所在,在检测工作中起着重要的作用。

1 色牢度贴衬织物

纺织品色牢度检测标准规定了2种贴衬方法：一种是多纤维贴衬,简称多纤贴衬,须符合GB/T 7568.7标准要求,将待测试样与多纤贴衬缝合,形成一个尺寸为(40±2)mm×(100±2)mm的组合试样;另一种是2块单纤维贴衬,如待测试样是单一组分纤维的纺织品,第一块贴衬由试样的同类纤维制成,第二块贴衬由表1、表2规定的纤维制成,如待测试样为混纺或交织品,则第一块贴衬由主要含量的纤维制成,第二块贴衬由次要含量的纤维制成,简称单纤贴衬,须符合GB/T 7568.1－7568.6,GB/T 13765标准要求[1－3],将待测试样与2块单纤贴衬缝合,形成一个尺寸为(40±2)mm×(100±2)mm的组合试样。由于仲裁试验规定的是单纤贴衬,故纺织品色牢度检测工作中,单纤贴衬应用更为广泛。

单纤贴衬需要根据试样的纤维含量来选择2块贴衬。对于单一组分和二组分试样,仅需鉴别出纤维类别,即可确定2块单纤贴衬;对于含有三组分及以上的试样,则须鉴别出含量较多的2种纤维,才能确定2块单纤贴衬。色牢度试验单纤贴衬的快速确定,关键在于快速确定试样的纤维成分,或者其中含量较多的2种纤维。

表1 耐水、耐汗、耐皂洗方法A、B色牢度单纤贴衬织物

表2 耐皂洗方法C、D色牢度单纤贴衬织物

2 常用检测方法

在国内,很多检测机构确定单纤贴衬的方法,是根据试样是否测试纤维含量项目,如果有检测该项目,就依据纤维含量的检测结果来选择贴衬,这样会花费大量的时间,用来等待纤维含量检测结果;如果该试样没有测试纤维含量项目,就更麻烦,须对试样进行纤维定性定量分析。对单一组分纤维的试样,选取FZ/T 01057—2007《纺织纤维鉴别试验方法》中常用的燃烧法、显微镜法、溶解法等方法中的1～2种,便可鉴别出纤维的类别。但对多组分纤维的试样,用以上方法,就会变得比较困难,特别是含有多种化学纤维的混纺织物。例如,在显微镜下观察到有多种形态纤维的试样,其中有天然纤维,也有化学纤维,天然纤维通过纤维纵向形态,就可鉴别出来,而化学纤维由于形态特征相近,很难用上述方法快速鉴别,就难以找出试样中含量较多的2种纤维,须对样品进行精确的定性定量分析,相当于测试一次纤维含量,这样既耗时,又耗力。

3 显微溶解估算法

色牢度试验单纤维贴衬快速确定方法,是将显微镜法、溶解法2种纤维鉴别方法有机地融合在一起,在显微镜下,观察纤维形态及溶解情况,再辅以燃烧法,来确定试样的纤维成分。三组分及以上的试样,估算出较多的2种纤维,从而快速确定出2块单纤贴衬,本文暂称为显微溶解估算法。

显微溶解估算法,是先用显微镜将待测纤维进行大致分类。其中棉、麻、动物毛纤维(如羊毛、羊绒、兔毛、羊驼毛、驼绒、马海毛、牦牛毛)、蚕丝等天然纤维,可根据这些纤维独特的形态特征,用显微镜即可鉴别;剩余的化学纤维(如腈纶、锦纶、聚酯纤维、莫代尔、莱赛尔等),经显微镜初步鉴别后[4],若是单一组分纤维织物或交织织物,可用燃烧法,根据其燃烧特征,鉴别出纤维种类。若是多组分纤维混纺织物,则需要在显微镜下,观察其中的化学纤维在不同试剂中的溶解情况,再根据化学纤维的溶解特性,来分辨纤维类别。检验人员根据工作经验结合公式1,估算出试样中较多的2种纤维,从而快速确定出2块单纤贴衬。

显微溶解估算法操作如下：

将待测纤维均匀地分散在滴有适量丙三醇的载玻片上,避免纤维之间相互交叉、重叠,盖上盖玻片,将载玻片放到载物台上,调节显微镜,观察其形态特征。

(1)若是天然纤维,与FZ/T 01057－2007中规定的纤维形态进行比对,鉴别出纤维类别,如只有一种天然纤维,则按表1、表2规定选择贴衬,如果有2种及以上,则通过显微镜目测,选择最多的2种纤维当贴衬。

(2)若是单一组分化学纤维,结合燃烧试验,根据纤维靠近火焰、接触火焰、离开火焰时不同的燃烧现象、燃烧时产生的气味、燃烧后的残余物,来确定纤维类别,并按表1、表2规定选择贴衬。

(3)若是含有化学纤维的多组分混纺纤维,则需取待测纤维,将之均匀地分散在载玻片上,以免纤维相互间交叉、重叠,盖上盖玻片,将载玻片放到载物台上。用笔尖压住盖玻片,调节显微镜,直到能够看清到待测纤维的纵向形态,透过盖玻片的缝隙,滴入1滴已知化学试剂,观察纤维溶解情况,然后,依据各种化学纤维的溶解特性,确定出纤维种类。必要时可重复以上步骤,直到将所有纤维一一鉴别出来。最后,通过显微镜观察结果,检验人员根据经验,估算出试样中最多的2种纤维,来选择贴衬。如试样中有2种纤维含量比较接近,难以估算,可以用公式(1)进行计算。K=n1d12ρ1/n2d22ρ2(1)式中：K为2种纤维的重量比;n1为第一种纤维根数,根;d1为第一种纤维直径,μm;ρ1为第一种纤维密度,g/m3;n2为第二种纤维根数,根;d2为第二种纤维直径,μm;ρ2为第二种纤维密度,g/cm3。

公式(1)中,当K＞1时,表明第一种纤维含量比第二种纤维含量多,当K=1时,表明2种纤维含量相当,当K＜1时,表明第一种纤维含量比第二种纤维含量少。

4 试验部分

4.1 材料与仪器

常用方法 分析天平(精度0.000 2 g或以上)、干燥烘箱、普通生物显微镜(目镜10×、物镜10×或40×)、抽滤装置、玻璃砂芯坩埚、机械震荡器、加热装置、三角烧瓶、纤维切片器、镊子、载玻片、盖玻片、打火机、11组待测试样,以及FZ/T 01057－2007、GB/T 2910－2009、FZ/T 01026－2013等标准规定的其他仪器和试剂。

显微溶解估算法 普通生物显微镜(目镜10×、物镜10×或40×)、显微投影仪(放大500倍)、数字式图像分析仪、纤维切片器、楔形尺、描图纸、镊子、载玻片、盖玻片、打火机、11组待测试样、丙三醇(浓度≥99%)、浓度为20%的盐酸、浓度为68%的硝酸等。

4.2 试验结果

用2种方法,分别对11组样品进行测试,其中梭织布6组,针织布5组,详细结果见表3。

表3 2种方法检验结果和所用时间

4.3 分析讨论

由表3可得出,2种方法最终结果完全一致。但在用时方面,常用方法平均用时约19 h,而显微溶解估算法平均用时不到2 min。这是因为后者只需鉴别出试样中含量较多2种的纤维,而不必将试样中的所有纤维的含量一一分析出来,节省了大量的时间,从而为色牢度检测节省了时间。纺织品色牢度日常检测中,试样纤维成分多为两组分及以下,且大部分的多组分试样,根据检验人员的工作经验就能判定出较多的2种纤维,只有在极少数情况下,才需要用到公式1进行计算,来确定2块单纤贴衬,故实际工作中,显微溶解估算法平均用时会更短。表3中深蓝色针织布用到公式1进行计算,所以花了较长时间,如果剔除该样品,则显微溶解估算法平均用时不到1 min。而采用常用方法时,纤维成分定性定量一般是分批次进行,试样不可能都做到即到即测,所以,即使是单一组分试样也可能要耗费较长时间。

用公式(1)进行计算时,要求纤维横截面为圆形或者近圆形,对于横截面为异型的纤维则不适用。由于纤维横截面不可能都是圆形,所以该方法有一定的误差。当K值接近1时,表明2种纤维含量非常接近,如果还有一种纤维明显比这2种纤维含量都高时,为了节省时间,检验人员可以将2种纤维对应的贴衬都选上,多检测一组试样,最后根据纤维含量测试结果,选择对应的结果,来出具报告。

显微溶解估算法最大的优势是能快速、便捷地确定单纤贴衬,但对检测人员要求很高,由于涉及对待测试样中较多的2种纤维含量的估算,要求检测人员要有丰富的纤维成分定性定量的工作经验,否则极易出错。传统常用方法的优点是准确,但耗时较长,特别是遇到含有多组分纤维的试样,如果采用常用方法,色牢度检测周期会很长。

5 结论

(1)显微溶解估算法有两大优势,快速：每个样品平均用时不到2 min,便能快速地确定单纤贴衬,能将色牢度检测周期缩短1个工作日;便捷：不需要专业化学实验室,以及纤维成分定量的仪器与试剂。

(2)显微溶解估算法不足之处：要求检测人员有丰富的纤维成分定性定量工作经验,对出现用错贴衬时,必须有行之有效的纠正措施。

(3)色牢度检测工作中,相关实验人员,可结合实际,权衡利弊,谨慎选择使用本方法。