纤维素纤维与低熔点聚酯复合纤维二组分混纺产品定量方法探讨

1 引言

低熔点聚酯是指在常规聚酯合成中加入改性组分后得到的共聚酯，一般熔点范围在90℃～165 ℃之间[1-2]。低熔点聚酯复合纤维是指用低熔点聚酯（LMPET）和普通聚酯（PET）这两种不同的聚合物以皮芯结构分布于同一根纤维之中制成的纤维[3]。由于低熔点聚酯短纤维具有蓬松性好、强度高、弹性恢复率高、生产出的非织造布手感柔软、弹性高等特点，目前大量应用于手术口罩、绷带等卫生材料和室内装饰材料等领域[4]。

在日常检验中，对于纤维素纤维和聚酯纤维二组分的混纺纺织品，实验室会采用GB/T 2910.11—2009中的75%硫酸法去除纤维素纤维，剩余聚酯纤维，得到各组分的含量。然而，因为低熔点聚酯纤维是经过改性得到的共聚酯纤维，其溶解性能与常规聚酯存在较大的差异，如果对于纤维素纤维和聚酯纤维二组分的混纺纺织品依旧采用GB/T 2910.11—2009中75%硫酸法定量，会使得纤维成分含量的结果不准确。在目前的国内外标准中，尚没有标准将低熔点聚酯复合纤维和常规聚酯纤维的定量有明确的区分，也没有特殊的低熔点聚酯纤维和纤维素纤维混纺产品的定量方法，本文通过测试低熔点聚酯复合纤维在不同试剂中的溶解性能，选出合适的试剂对纤维素纤维和低熔点聚酯复合纤维混纺产品进行定量分析，为低熔点聚酯复合纤维与纤维素纤维混合产品的定量分析提供了参考方法。

2 溶解性能测试试验

2.1 试剂

硫酸、盐酸、甲酸、硝酸、冰乙酸、N/N-二甲基甲酰胺（DMF）、二氯甲烷、苯酚、四氯乙烷、氢氧化钠、甲醇等试剂均为分析纯或者化学纯。

2.1.1 氢氧化钠/甲醇溶液的配制

将18g氢氧化钠小球添加到200mL ～250mL的甲醇中，直至氢氧化钠完全溶解。

2.1.2 苯酚/四氯乙烷的配制

将苯酚和四氯乙烷按质量分数6:4充分混合。

2.2 溶解性能测试

将少量纤维试样置于试管或小烧杯中，注入适量溶剂或溶液，试样和试剂的用量比至少为1：50，在常温（20℃～30℃）下摇动5min，煮沸或加热摇晃3min，观察纤维的溶解情况。

3 结果与讨论

3.1 溶解性能测试结果

通过对常规聚酯纤维、低熔点聚酯复合纤维、纤维素纤维在常用试剂中的溶解性能测试（见表1），我们可以发现：1）低熔点聚酯复合纤维与常规聚酯纤维的溶解性能差异很大，低熔点聚酯复合纤维在常温75%硫酸中就能部分溶解；2）实验室常用试剂中，没有合适的试剂能通过去除纤维素纤维，剩下聚酯纤维得到纤维成分含量；3）低熔点聚酯纤维在苯酚/四氯乙烷（45℃）、氢氧化钠/甲醇（65℃）均能完全溶解，而纤维素纤维不溶，可以尝试通过采用这两种试剂溶解低熔点聚酯复合纤维、剩余纤维素纤维来计算纤维成分含量。

3.2 定量分析

为了验证采用苯酚/四氯乙烷（45℃）、氢氧化钠/甲醇（65℃）可准确测定纤维素纤维与低熔点聚酯复合纤维二组分混纺产品的含量，我们选取了3种常见类别的二组分低熔点聚酯纤维混纺样品（粘纤/低熔点聚酯复合纤维、棉/低熔点聚酯复合纤维、亚麻/低熔点聚酯复合纤维）。苯酚/四氯乙烷法测试程序参考标准GB/T 2910.24—2009第6部分进行，氢氧化钠/甲醇法测试程序参考标准AATCC 20A—2018第12.9部分进行，具体测试结果见表2。

由表2的结果可知，采用GB/T 2910.11—2009定量方法中纤维素纤维与聚酯纤维75%硫酸法（50℃，1h）定量的结果和真实值偏差较远，经过对溶解后剩余物的观察，我们发现样品中的部分低熔点聚酯纤维已经溶解，从而导致含量偏差。而采用氢氧化钠/甲醇（65℃，5min）、苯酚/四氯乙烷（45℃，10min）测得的含量与原始配比结果差异较小，后续剩余物观察时低熔点聚酯纤维在后面两种试剂中外观物明显变化。

表2 3种常见纤维素纤维与低熔点聚酯纤维混纺样品在75%硫酸法、苯酚/四氯乙烷法、氢氧化钠/甲醇法测量结果对比

4 结论

本文通过测试低熔点聚酯复合纤维在常见试剂中的溶解性能，结合溶解性能选择75%硫酸法、氢氧化钠/甲醇法、苯酚/四氯乙烷法实际对比测量了典型的纤维素纤维与低熔点聚酯复合纤维二组分混纺样品的含量，GB/T 2910.11—2009中75%硫酸法对于低熔点聚酯纤维与纤维素混纺的样品存在不适用的情况。氢氧化钠/甲醇法、苯酚/四氯乙烷法则具有较为广泛的适用性，能实现粘纤、莱赛尔、莫代尔、棉、亚麻、苎麻这些常见纤维素纤维与低熔点聚酯复合纤维二组分混纺产品的准确定量，低熔点聚酯纤维与纤维素混纺产品定量可以采用这两种方法。