植物纤维混纺产品定量方法有关问题探讨

吴凯琪

（上海纺织集团检测标准有限公司，200082）

0 前言

棉、麻和木棉等纤维都属于天然植物纤维，以吸湿性佳、透气性强和环保卫生等特点被广泛应用于纺织领域。其化学性质十分接近，常规的化学方法很难对其进行定性、定量检测，通常采用物理方法进行定量分析，主要通过观察各种植物纤维在显微镜下纵向和横截面形态的不同来进行鉴别。介绍了各种植物纤维外观形态的差异，并对检测过程中遇到的问题展开探讨。

1 常见植物纤维混纺产品定量问题

在标准FZ/T 01057.3—2007《纺织纤维鉴别试验方法第3部分：显微镜法》中，对棉、亚麻、苎麻、大麻和黄麻等纤维的纵向和横截面形态均有详细描述，棉与一种麻纤维混纺的产品是最常见的植物纤维混纺产品，常用的定量方法有FZ/T 30003—2009《麻棉混纺产品定量分析方法纤维投影法》、FZ/T 01101—2008《纤维含量的测定物理法》和AATCC 20A—2020《纤维分析：定量分析》，其中FZ/T 30003—2009中还分为直径法和横截面法。棉与各种麻纤维均来自不同的植物，形态上有比较明显的差异。但随着科技的发展，各种后处理会改变棉与麻纤维原有的形态，增加了检测的难度，检测人员在检测工作中准确鉴别纤维的种类，正确选择合适的标准进行定量分析就显得尤为重要。

1.1 棉/亚麻、棉/大麻和棉/苎麻混纺

普通的棉纤维纵向呈扁平带状，存在天然扭曲，横截面为不规则的腰圆形，有中腔。亚麻纤维纵向挺拔立体，条干顺直，有明显凸起的竹节，有光泽，横截面为不规则的多边形，有中腔。苎麻纤维是天然纤维中平均直径最粗，离散程度最大的纤维，纵向扁平扭曲，有横纹，竹节较小，呈“X”状，横截面为不规则的腰圆形，有中腔和明显的裂纹。大麻纤维纵向既有亚麻纤维的形态又有苎麻纤维的形态，存在束状纤维，有些扁平，看上去很薄，有竖纹，竹节较小，与苎麻形态相似；有些挺拔光亮，有明显竹节，与亚麻形态相似，横截面为多角形或腰圆形，有中腔，表面有划痕。

上述是棉、亚麻、苎麻和大麻的较为标准的形态特征，在实际检测过程中，经常会碰到经过丝光处理的棉/麻混纺产品，丝光棉纵向天然扭曲较少，边缘光滑，横截面接近椭圆形或圆形，有中腔。丝光处理后的亚麻竹节变小且不凸出；丝光处理后的苎麻直径变细，纵向由扁平变得有立体感，表面更光亮；丝光处理后的大麻立体感增强，竹节变小。由此看来，丝光处理改变了棉与麻纤维原有的形态，使得棉与麻纤维的形态更加接近，也增加了麻种类的鉴定难度。检测人员需要紧跟市场发展的节奏，定期统一检验目光，熟悉各种经后处理的棉、麻纤维的外观形态差异，准确鉴别每一根纤维的种类。

FZ/T 30003—2009和AATCC 20A—2020这2个标准是针对棉与一种麻纤维混纺的面料最常用的两个定量分析标准。表1为这2个标准在试验方法、原理、测量根数、纤维密度和计算方法上的对比。

表1 FZ/T 30003—2009和AATCC 20A—2020标准的比较

通过比较发现，FZ/T 30003—2009标准中的横截面法与AATCC 20A—2020都是采用纵向计数，结合横截面面积的方法来计算纤维含量，其唯一区别是棉的密度差异，前者棉的密度是1.54 g/cm3，后者棉的密度是1.55 g/cm3，但这个微小的差异对最终计算结果影响不大。此外，FZ/T 30003—2009比AATCC 20A—2020更严谨，其要求2次试验中的每种纤维折算根数不大于10根，这就需要检测人员在取样、制片时更仔细，鉴别每种纤维时更专业，检验目光更准确统一。横截面切片操作繁琐，耗时长，难度高，横截面的厚薄、均匀性直接影响到横截面面积数据的准确性，且绘制横截面的过程人为因素影响大，误差大。FZ/T 30003—2009直径法采用纵向计数、测量直径的方法来计算纤维含量，纵向切片制作简单、快捷，校准后用纤维细度分析仪测量单根纤维的直径准确又便捷。因此在条件允许的情况下，建议采用FZ/T 30003—2009直径法来进行含量检测。

1.2 棉/黄麻混纺

棉与黄麻混纺的产品常见于麻绳、麻袋或地毯制品。黄麻纤维粘并严重，纵向只能看见多束的纤维堆积在一起，横截面形似马蜂窝，多个带有中腔的多边形簇拥在一起形成一束，且中腔比亚麻大，黄麻纤维的表面形貌见图1。

图1 黄麻纤维的表面形貌

由于黄麻纤维这种粘并的特性，纵向无法对黄麻纤维进行精确计数，在对棉/黄麻混纺产品定量时可以参照FZ/T 01101—2008《纤维含量的测定物理法》，通过观察横截面切片，记录视场中的每一根棉纤维与束状纤维中每一根黄麻纤维的根数，结合棉与黄麻纤维的横截面面积、密度，计算得到棉与黄麻纤维的纤维含量。此方法的难点在于横截面切片的质量，需要有丰富经验的技术人员来操作，保证横截面切片每一个视场中的每一根纤维都能边缘清晰，易于分辨；厚薄均匀，能够精确测量。

2 新型植物纤维混纺产品定量问题

近些年，市场上出现了棉与2种麻混纺、2种麻混纺、棉与木棉混纺的产品，检测机构对这些产品出具检测报告时遇到了很大的难题。

2.1 2种或2种以上麻混纺、棉与2种或2种以上麻混纺

FZ/T 30003—2009只适用于棉与亚麻、棉与苎麻，以及棉与大麻混纺的产品。而棉与亚麻+大麻混纺，棉与亚麻+苎麻混纺的产品，无法用此法准确定量。在现有标准中，FZ/T 01101—2008与AATCC 20A—2020适用于此类产品的定量分析，但是由于大麻、亚麻与苎麻无论是纵向还是横截面，形态上都有相似的部分，无法细化到每一根纤维去鉴别其种类。且横截面切片的质量也会对纤维的鉴别造成影响，横截面切片的均匀性、厚薄程度和检测人员用鼠标画横截面的手势都直接影响到横截面面积的大小，因此无法准确地对此类混纺产品进行定量。GB/T 29862—2013《纺织品 纤维含量的标识》中提到“含有两种及以上化学性质相似且难以定量分析的纤维，可以列出每种纤维的种类，也可以列出其大类纤维的名称，合并表示总的含量”。因此，检测混麻产品时建议表示为：亚麻+大麻100%；棉50%、亚麻+苎麻50%。

2.2 棉/木棉混纺

木棉纤维又叫攀枝花，其保暖性强，色泽光亮，柔软舒适，常用于被褥絮片、枕芯、靠垫等填充料，木棉纤维质轻，不吸水，是良好的浮力材料。木棉纤维纵向为圆柱形，表面平滑，有光泽，少有转曲，横截面近似圆形，中腔较大，但由于木棉纤维的细胞壁很薄，在制作横截面切片时，纤维互相挤压，容易被压扁，常见的木棉横截面会变形成细长的椭圆形，见图2。

图2 木棉纤维的形态

棉与木棉混纺的产品是近几年出现的新兴产品。木棉纤维长度极短，不能单独纺纱，经常与棉混纺，在纺纱时会有大量的木棉纤维掉落，引起很大的损耗，实际能测试到的木棉含量必定会小于纺纱时投入的木棉数量。木棉与棉都是非圆形截面的纤维，因此不能用直径法来定量。制作横截面切片时，木棉纤维受到挤压变形，不能真实地反映其横截面面积大小。而且，在现有的标准中查阅不到木棉纤维密度的准确数据。综上所述，木棉纤维与棉混纺的产品纤维含量可用FZ/T 01101—2008中的根数含量来表示，但GB/T 29862—2013中没有提到纤维含量的标识可用根数含量来表示。因此，木棉与棉混纺产品的纤维质量分数也建议合并表示为：棉+木棉100%。

3 结论

不同的植物纤维特性不同、产量不同、商业价值也不同，准确标注每一个产品的纤维含量极为重要。对于有多种定量分析方法标准可以选择的混纺产品，应该根据需要选择最方便、最合适的检测方法，同时，检测人员也需要不断培训，提高自身的技术水平，与时俱进，以保证检测数据的精确性。

市场经济的发展促进了植物纤维制造行业的发展，越来越多的新型产品呈现出来，有部分混纺产品还没有相关的定量检测标准，虽然按照现有的标准要求可以标注大类或者合并标注，但这并不能完整体现商品本身的价值，因此急需尽快探索、制定出准确统一的标准方法，从而保障生产厂商和消费者的共同利益。