论浓盐酸法用于丝光绵羊毛/桑蚕丝定量的可行性

2021-03-29

中国纤检 2021年3期

1 引言

古往今来，羊毛就是一种比较高端的原料，由于其蓬松、保暖、易于上色等特性，被广泛用于大衣、羊毛衫等冬季服装上。然而羊毛也有一些明显的瑕疵：缩水、直接贴身穿着产生刺痛感。随着物质生活的满足，人们对于高端舒适服装面料的追求越发严格，羊毛的这些缺点已经无法满足当下的环境。在这种矛盾中，人们也对于绵羊毛进行了性能改善：如绵羊毛扎人，是羊毛鳞片的剩余皮质层和髓质层引起，如果能通过外界方法将这些物质腐蚀或者去除，即丝光绵羊毛，就能提高毛衣的舒适感。具体而言，公认的主要通过“氯化法” “酶减量法”以及“氧化法”实现。以上几种方法都有各自的实用性和缺点，就结果而言，通过以上几种方法确实改善了绵羊毛的贴身穿着体验，是比较有效的方法。几种方法的本质都是通过试剂破坏绵羊毛的鳞片，即角朊。尽管丝光绵羊毛提高了舒适度，然而绵羊毛的鳞片本身对于羊毛枝干就有保护作用，将它破坏以后，绵羊毛本身的性能有所降低[1-3]。

一般实验室绵羊毛与桑蚕丝的定量试验都选择75%硫酸分析。但绵羊毛是一种耐酸不耐碱的纤维，而丝光过的绵羊毛，在长时间的硫酸环境中容易出现受损、吸酸膨胀甚至部分溶解的现象。针对于此，本文参考试验操作通则[4]，选用35%盐酸进行丝光绵羊毛/桑蚕丝的定量分析方法，同时通过试验数据分析以及试验后的纤维形态观察，确定了这种方法用于丝光绵羊毛/桑蚕丝定量的可行性。

2 试验部分

2.1 试验方法

浓盐酸（25℃，25min）法：用35%浓盐酸把桑蚕丝从已知干燥质量的丝光绵羊毛/桑蚕丝混纺面料中溶解去除，计算不溶物的质量百分比。

75%硫酸法：参考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)》[5]。

2.2 样品准备

随机从检验样品库中寻找5块不同颜色、不同厚度、不同织法、已知标准比例的丝光绵羊毛/桑蚕丝样品进行测试，每组试验均由不同人员做平行样。经本实验室前期试验研究结果，浓盐酸法不需要对样品进行褪色，直接拆散成纱线即可。

2.3 试剂

35%浓盐酸，稀氨水，75%硫酸，稀乙酸。

2.4 试验仪器

高低温水浴振荡器，快速烘箱，砂芯坩埚，干燥器，通风橱，分析天平（精度：0.0001g），具塞三角烧瓶（250 mL），带显示屏的BX4显微细度仪。

3 结果与讨论

35%浓盐酸法：盐酸易于挥发，在纯醋酸溶液下的PKa值高于硫酸，PKa值越小，所对应酸的酸性越强，因此盐酸的酸性比较低，是一种相对温和的酸。试验过程中，首先进行丝光绵羊毛在浓盐酸中修正系数测定，如表1所示。

表1 丝光绵羊毛在浓盐酸中的修正系数

75%硫酸法：未经丝光的绵羊毛在浓盐酸中的修正系数为1.00，在75%硫酸中的修正系数为0.985。首先用常规的硫酸法对5组样品进行试验。在洗涤过程中，即发现纤维有些碎化，强度很低。用纤维细度仪拍摄照片，如图1所示。

图1 75%硫酸法的丝光绵羊毛试后样

根据试验操作手册，将5组样品依次进行两种试验，测试结果均为净干含量。结果如表2。

由图1和表2可看出，采用75%硫酸法试验时，桑蚕丝已经完全溶解，而丝光绵羊毛在75%硫酸中呈现出明显的吸酸膨胀、鳞片严重损伤、鳞片水解的情况。数据结果也与标准值偏差较大。如表2所示，几个样品都是丝光绵羊毛的量偏小，其中5号样品最大偏差＞5%，超出定量要求的最大误差。这是因为在丝光过程中，绵羊毛表面鳞片的二氧化硫键和肽链断裂，降低了绵羊毛的强度以及耐酸性能，在强酸性环境中出现水解，降低样品质量，因此75%硫酸法不是一种优选的丝光绵羊毛/桑蚕丝定量方法；浓盐酸法结果稳定可靠，和标准投料值误差小于1%，是一种可行的检验方法。