胡曉燕　孫楊等

摘 要 基于縱型微型爐裂解器的裂解氣相色譜法（PyGC）建立了滌/毛纖維混紡比例的測定方法。以石英砂為固體質量分散劑，將樣品加入其中碾磨成粉末后稱量進樣，在550 ℃的裂解溫度下得到相應的裂解色譜圖，依據(jù)各自特征裂解譜圖與釋放氣體分析曲線可識別滌綸與羊毛纖維；選擇滌/毛二元混紡纖維裂解譜圖上滌綸的特征裂解產物——聯(lián)苯為定量峰，計算混紡纖維中滌綸的質量百分含量，進而推算出羊毛纖維的含量。樣品和石英砂的最佳配比為0.02 g ∶ 4 g，滌綸質量在0.0256～0.2048 mg范圍內聯(lián)苯的線性良好，相關系數(shù)R2=0.9952。對不同滌/毛混紡比例的實際樣品進行了測定，相對標準偏差RSD<3% （n=3）； 本法與國標法所得結果的偏差小于5%。結果表明，本方法簡便、準確，適合滌/毛二元混紡纖維混紡比例的質控分析。

關鍵詞 裂解氣相色譜； 釋放氣體分析； 石英砂； 滌綸； 羊毛； 混紡比例

1 引 言

滌綸與羊毛、棉等混紡纖維的分析有助于纖維生產工藝和產品質量的控制，且在貿易、刑偵和考古中也有著重要作用。纖維的鑒別，常見的有顯微鏡法、燃燒法、溶解法等[1]。近年來，電鏡技術、熱分析[2]、紅外光譜[3]、拉曼光譜[4]等在纖維的分析中亦得到廣泛的應用。而對混紡纖維比列的定量主要采用國標的化學溶解法[5]，但該法操作繁瑣、費時，約需8～10 h，且需較大的樣品及試劑量。

裂解氣相色譜法（PyGC）是將高分子物質裂解成氣態(tài)的小分子片段從而由載氣帶入氣相色譜分析的方法[6，7]?？芍苯臃治龉腆w樣品，樣品用量少，快速且無需前處理。由于化學與天然纖維的裂解產物不同，如滌綸主要為合成聚合物的裂解產物有苯、苯甲酸、乙烯酯苯甲酸、聯(lián)苯等，棉主要為天然纖維素的裂解產物如小分子的醛、酮、醇與糖類等。據(jù)此，PyGC已應用于鑒定各類纖維素纖維[8]、羊毛纖維[9，10]、棉與各類合成纖維[11]等。Yang等[12]基于同一質量不同性質纖維裂解產生的揮發(fā)性產物總量不同，采用PyGC定量分析滌/棉混紡比例，但該法的重現(xiàn)性不夠好。Cho等[13]采用居里點裂解器的PyGC法測定滌/棉混紡比例，依據(jù)滌/棉譜圖上滌綸的裂解產物之一進行了定量測定。但該裂解器溫度不可連續(xù)調節(jié)，對樣品量及形態(tài)要求較高。迄今，采用PyGC法對滌/毛混紡纖維的定量測定鮮見報道，為克服取樣與稱量誤差而采用固體分散劑作為PyGC的樣品前處理技術亦鮮見報道。

本研究采用縱型微型爐裂解器的PyGC法對滌/毛纖維的混紡比例進行定量分析研究。以石英砂為固體質量分散劑制備樣品，利用PyGC/MS鑒定滌/毛混紡纖維中兩者裂解產物的差異，找出滌綸區(qū)別于羊毛的特征裂解產物， 通過對該物質的PyGC定量分析，計算出二元混紡纖維中滌綸的質量百分含量，進而推算出羊毛的含量，建立了PyGC對滌/毛混紡纖維比例的快速、準確的定量方法。

2 實驗部分

2.1 儀器及樣品

PY2020 iD縱型微型爐裂解器（日本Frontier Lab.公司），CP 3800氣相色譜儀（美國Varian 公司）， Trace DSQⅡ氣相色譜質譜聯(lián)用儀（美國Thermo Fisher 公司），BP211 D 電子天平（德國Sartorius 公司）。

純滌綸、純羊毛樣品及滌/毛混紡樣品均來自浙江省紡織測試研究院。其中滌/毛混紡黑布及灰布的滌綸百分含量分別為69.5%與70.4%，由該院按國家標準GB/T 29102009測得。滌綸含量為30%， 50%， 70%， 90%的自制樣品，是將純滌綸與羊毛樣品按質量比3 ∶ 7， 5 ∶ 5， 7 ∶ 3， 9 ∶ 1混合所得。石英砂（分析純，顆粒度為0.3～0.7 mm（25～50目）， 國藥集團）。

2.2 樣品處理

將滌綸、羊毛樣品和各滌/毛混紡樣品剪成<2 mm的碎片。 分別準確稱取上述樣品碎片各0.02 g，與4.00 g石英砂混合，置于碾缽中碾磨15～20 min，至能過120目篩的均勻粉末，置于玻璃稱量瓶中，待測。

2.3 裂解氣相色譜/質譜測定及條件

稱量微量樣品于惰性化處理的微型不銹鋼樣品杯中。待爐溫到達550 ℃后，將樣品固定于進樣桿并安裝至裂解爐上，約1 min 后，按進樣桿按鈕，同時開始色譜爐的程序升溫。樣品以自由落體形式落入爐心，瞬間高溫裂解，產生的小分子裂解片段由載氣帶入PyGC（/MS）分析，測定裝置同文獻[14]。裂解爐溫度為550 ℃，Interface溫度為300 ℃。

摘 要 基于縱型微型爐裂解器的裂解氣相色譜法（PyGC）建立了滌/毛纖維混紡比例的測定方法。以石英砂為固體質量分散劑，將樣品加入其中碾磨成粉末后稱量進樣，在550 ℃的裂解溫度下得到相應的裂解色譜圖，依據(jù)各自特征裂解譜圖與釋放氣體分析曲線可識別滌綸與羊毛纖維；選擇滌/毛二元混紡纖維裂解譜圖上滌綸的特征裂解產物——聯(lián)苯為定量峰，計算混紡纖維中滌綸的質量百分含量，進而推算出羊毛纖維的含量。樣品和石英砂的最佳配比為0.02 g ∶ 4 g，滌綸質量在0.0256～0.2048 mg范圍內聯(lián)苯的線性良好，相關系數(shù)R2=0.9952。對不同滌/毛混紡比例的實際樣品進行了測定，相對標準偏差RSD<3% （n=3）； 本法與國標法所得結果的偏差小于5%。結果表明，本方法簡便、準確，適合滌/毛二元混紡纖維混紡比例的質控分析。

關鍵詞 裂解氣相色譜； 釋放氣體分析； 石英砂； 滌綸； 羊毛； 混紡比例

1 引 言

滌綸與羊毛、棉等混紡纖維的分析有助于纖維生產工藝和產品質量的控制，且在貿易、刑偵和考古中也有著重要作用。纖維的鑒別，常見的有顯微鏡法、燃燒法、溶解法等[1]。近年來，電鏡技術、熱分析[2]、紅外光譜[3]、拉曼光譜[4]等在纖維的分析中亦得到廣泛的應用。而對混紡纖維比列的定量主要采用國標的化學溶解法[5]，但該法操作繁瑣、費時，約需8～10 h，且需較大的樣品及試劑量。

裂解氣相色譜法（PyGC）是將高分子物質裂解成氣態(tài)的小分子片段從而由載氣帶入氣相色譜分析的方法[6，7]?？芍苯臃治龉腆w樣品，樣品用量少，快速且無需前處理。由于化學與天然纖維的裂解產物不同，如滌綸主要為合成聚合物的裂解產物有苯、苯甲酸、乙烯酯苯甲酸、聯(lián)苯等，棉主要為天然纖維素的裂解產物如小分子的醛、酮、醇與糖類等。據(jù)此，PyGC已應用于鑒定各類纖維素纖維[8]、羊毛纖維[9，10]、棉與各類合成纖維[11]等。Yang等[12]基于同一質量不同性質纖維裂解產生的揮發(fā)性產物總量不同，采用PyGC定量分析滌/棉混紡比例，但該法的重現(xiàn)性不夠好。Cho等[13]采用居里點裂解器的PyGC法測定滌/棉混紡比例，依據(jù)滌/棉譜圖上滌綸的裂解產物之一進行了定量測定。但該裂解器溫度不可連續(xù)調節(jié)，對樣品量及形態(tài)要求較高。迄今，采用PyGC法對滌/毛混紡纖維的定量測定鮮見報道，為克服取樣與稱量誤差而采用固體分散劑作為PyGC的樣品前處理技術亦鮮見報道。

本研究采用縱型微型爐裂解器的PyGC法對滌/毛纖維的混紡比例進行定量分析研究。以石英砂為固體質量分散劑制備樣品，利用PyGC/MS鑒定滌/毛混紡纖維中兩者裂解產物的差異，找出滌綸區(qū)別于羊毛的特征裂解產物， 通過對該物質的PyGC定量分析，計算出二元混紡纖維中滌綸的質量百分含量，進而推算出羊毛的含量，建立了PyGC對滌/毛混紡纖維比例的快速、準確的定量方法。

2 實驗部分

2.1 儀器及樣品

PY2020 iD縱型微型爐裂解器（日本Frontier Lab.公司），CP 3800氣相色譜儀（美國Varian 公司）， Trace DSQⅡ氣相色譜質譜聯(lián)用儀（美國Thermo Fisher 公司），BP211 D 電子天平（德國Sartorius 公司）。

純滌綸、純羊毛樣品及滌/毛混紡樣品均來自浙江省紡織測試研究院。其中滌/毛混紡黑布及灰布的滌綸百分含量分別為69.5%與70.4%，由該院按國家標準GB/T 29102009測得。滌綸含量為30%， 50%， 70%， 90%的自制樣品，是將純滌綸與羊毛樣品按質量比3 ∶ 7， 5 ∶ 5， 7 ∶ 3， 9 ∶ 1混合所得。石英砂（分析純，顆粒度為0.3～0.7 mm（25～50目）， 國藥集團）。

2.2 樣品處理

將滌綸、羊毛樣品和各滌/毛混紡樣品剪成<2 mm的碎片。 分別準確稱取上述樣品碎片各0.02 g，與4.00 g石英砂混合，置于碾缽中碾磨15～20 min，至能過120目篩的均勻粉末，置于玻璃稱量瓶中，待測。

2.3 裂解氣相色譜/質譜測定及條件

稱量微量樣品于惰性化處理的微型不銹鋼樣品杯中。待爐溫到達550 ℃后，將樣品固定于進樣桿并安裝至裂解爐上，約1 min 后，按進樣桿按鈕，同時開始色譜爐的程序升溫。樣品以自由落體形式落入爐心，瞬間高溫裂解，產生的小分子裂解片段由載氣帶入PyGC（/MS）分析，測定裝置同文獻[14]。裂解爐溫度為550 ℃，Interface溫度為300 ℃。

摘 要 基于縱型微型爐裂解器的裂解氣相色譜法（PyGC）建立了滌/毛纖維混紡比例的測定方法。以石英砂為固體質量分散劑，將樣品加入其中碾磨成粉末后稱量進樣，在550 ℃的裂解溫度下得到相應的裂解色譜圖，依據(jù)各自特征裂解譜圖與釋放氣體分析曲線可識別滌綸與羊毛纖維；選擇滌/毛二元混紡纖維裂解譜圖上滌綸的特征裂解產物——聯(lián)苯為定量峰，計算混紡纖維中滌綸的質量百分含量，進而推算出羊毛纖維的含量。樣品和石英砂的最佳配比為0.02 g ∶ 4 g，滌綸質量在0.0256～0.2048 mg范圍內聯(lián)苯的線性良好，相關系數(shù)R2=0.9952。對不同滌/毛混紡比例的實際樣品進行了測定，相對標準偏差RSD<3% （n=3）； 本法與國標法所得結果的偏差小于5%。結果表明，本方法簡便、準確，適合滌/毛二元混紡纖維混紡比例的質控分析。

關鍵詞 裂解氣相色譜； 釋放氣體分析； 石英砂； 滌綸； 羊毛； 混紡比例

1 引 言

滌綸與羊毛、棉等混紡纖維的分析有助于纖維生產工藝和產品質量的控制，且在貿易、刑偵和考古中也有著重要作用。纖維的鑒別，常見的有顯微鏡法、燃燒法、溶解法等[1]。近年來，電鏡技術、熱分析[2]、紅外光譜[3]、拉曼光譜[4]等在纖維的分析中亦得到廣泛的應用。而對混紡纖維比列的定量主要采用國標的化學溶解法[5]，但該法操作繁瑣、費時，約需8～10 h，且需較大的樣品及試劑量。

裂解氣相色譜法（PyGC）是將高分子物質裂解成氣態(tài)的小分子片段從而由載氣帶入氣相色譜分析的方法[6，7]?？芍苯臃治龉腆w樣品，樣品用量少，快速且無需前處理。由于化學與天然纖維的裂解產物不同，如滌綸主要為合成聚合物的裂解產物有苯、苯甲酸、乙烯酯苯甲酸、聯(lián)苯等，棉主要為天然纖維素的裂解產物如小分子的醛、酮、醇與糖類等。據(jù)此，PyGC已應用于鑒定各類纖維素纖維[8]、羊毛纖維[9，10]、棉與各類合成纖維[11]等。Yang等[12]基于同一質量不同性質纖維裂解產生的揮發(fā)性產物總量不同，采用PyGC定量分析滌/棉混紡比例，但該法的重現(xiàn)性不夠好。Cho等[13]采用居里點裂解器的PyGC法測定滌/棉混紡比例，依據(jù)滌/棉譜圖上滌綸的裂解產物之一進行了定量測定。但該裂解器溫度不可連續(xù)調節(jié)，對樣品量及形態(tài)要求較高。迄今，采用PyGC法對滌/毛混紡纖維的定量測定鮮見報道，為克服取樣與稱量誤差而采用固體分散劑作為PyGC的樣品前處理技術亦鮮見報道。

本研究采用縱型微型爐裂解器的PyGC法對滌/毛纖維的混紡比例進行定量分析研究。以石英砂為固體質量分散劑制備樣品，利用PyGC/MS鑒定滌/毛混紡纖維中兩者裂解產物的差異，找出滌綸區(qū)別于羊毛的特征裂解產物， 通過對該物質的PyGC定量分析，計算出二元混紡纖維中滌綸的質量百分含量，進而推算出羊毛的含量，建立了PyGC對滌/毛混紡纖維比例的快速、準確的定量方法。

2 實驗部分

2.1 儀器及樣品

PY2020 iD縱型微型爐裂解器（日本Frontier Lab.公司），CP 3800氣相色譜儀（美國Varian 公司）， Trace DSQⅡ氣相色譜質譜聯(lián)用儀（美國Thermo Fisher 公司），BP211 D 電子天平（德國Sartorius 公司）。

純滌綸、純羊毛樣品及滌/毛混紡樣品均來自浙江省紡織測試研究院。其中滌/毛混紡黑布及灰布的滌綸百分含量分別為69.5%與70.4%，由該院按國家標準GB/T 29102009測得。滌綸含量為30%， 50%， 70%， 90%的自制樣品，是將純滌綸與羊毛樣品按質量比3 ∶ 7， 5 ∶ 5， 7 ∶ 3， 9 ∶ 1混合所得。石英砂（分析純，顆粒度為0.3～0.7 mm（25～50目）， 國藥集團）。

2.2 樣品處理

將滌綸、羊毛樣品和各滌/毛混紡樣品剪成<2 mm的碎片。 分別準確稱取上述樣品碎片各0.02 g，與4.00 g石英砂混合，置于碾缽中碾磨15～20 min，至能過120目篩的均勻粉末，置于玻璃稱量瓶中，待測。

2.3 裂解氣相色譜/質譜測定及條件

稱量微量樣品于惰性化處理的微型不銹鋼樣品杯中。待爐溫到達550 ℃后，將樣品固定于進樣桿并安裝至裂解爐上，約1 min 后，按進樣桿按鈕，同時開始色譜爐的程序升溫。樣品以自由落體形式落入爐心，瞬間高溫裂解，產生的小分子裂解片段由載氣帶入PyGC（/MS）分析，測定裝置同文獻[14]。裂解爐溫度為550 ℃，Interface溫度為300 ℃。