王全春
摘要:羊毛、絨類(山羊絨、牦牛絨或兔絨)、化學(xué)纖維的混紡織物,如果要定量分析它們各自占有的百分含量,必須采用《特種動物纖維與綿羊毛混合物含量的測定》標(biāo)準(zhǔn)和《紡織品 定量化學(xué)分析 第4部分:某些蛋白質(zhì)纖維與某些其他纖維的混合物(次氯酸鹽法)》標(biāo)準(zhǔn)綜合測算。本人通過對標(biāo)準(zhǔn)原理的研究,摸索出一種直接參照GB/T 16988—2013標(biāo)準(zhǔn)定量分析它們各自百分含量的方法,愿和大家共同探討。
關(guān)鍵詞:羊毛;絨類;化學(xué)纖維;直徑;百分含量
羊毛、絨類、化學(xué)纖維混紡產(chǎn)品的定量分析方法(物理方法+化學(xué)方法,本文稱之為“方法一”),首先根據(jù)GB/T 16988-2013《特種動物纖維與綿羊毛混合物含量的測定》標(biāo)準(zhǔn),測定羊毛、絨類的直徑和根數(shù),根據(jù)公式計算出羊毛、絨類在動物纖維這部分各自占有的百分比;再利用化學(xué)的方法,來測算動物纖維和化學(xué)纖維兩類纖維各自占有的百分比;最后根據(jù)前面兩種結(jié)果的比例分?jǐn)?shù)計算出各類動物纖維和化學(xué)纖維所占的百分比。試驗過程復(fù)雜而且煩瑣,耗費時間較長。本人通過長期實踐,摸索出一套簡單可行的試驗方法——投影顯微鏡直接測量法(本文稱之為“方法二”)。在此之前也有人做過的類似的探討。
1 投影顯微鏡直接測量法和理化試驗方法的具體步驟
1.1 試樣的準(zhǔn)備
表格中的7組樣品,全部來源于客戶的委托送檢樣品。
1)投影顯微鏡法試樣的準(zhǔn)備
距布邊10cm處階梯形取三塊5cm×10cm的機(jī)織物測試樣品并標(biāo)明經(jīng)緯向。沿經(jīng)向?qū)⑵鋸闹虚g剪斷平分成兩份,一份為試驗樣品,另一份為備樣。對經(jīng)緯向紗線有明顯性差異的代表性樣品應(yīng)拆出經(jīng)緯紗,然后分別稱重。
如果是針織物試樣,將針織物拆成紗線,截取20cm長紗段至少150根,然后將紗線從中部剪斷分成兩份,一份為試驗樣品,一份為備樣。
1.2 理化分析方法的試樣準(zhǔn)備
取三塊長寬比例為2:1的樣品,每塊樣品的重量約為2g,然后從中間剪斷平分成兩份,一份為試驗樣品,另一份為備樣。每個試驗樣品接近正方形,重量約為1g。
如果是針織物試樣,將針織物拆成紗線,截取20cm長紗段至少150根,然后將紗線從中部剪斷分成兩份,一份為試驗樣品,一份為備樣。再將試驗樣品從中間剪斷分成兩個試驗試樣,每個試驗試樣的重量約為1g。
1.3 測試
1)投影顯微鏡直接測量法的測試
按照GB/T 10685試驗步驟中規(guī)定的方法,將制作好的試驗試樣放入顯微投影儀的載物臺,觀察進(jìn)入視野的羊毛、絨類和化纖。在測量羊毛、絨類直徑和根數(shù)的同時,測量出化學(xué)纖維的直徑和根數(shù)(要求化學(xué)纖維的截面接近圓形)。每種纖維測量直徑的根數(shù)不少于300根,不足300根的,測量出現(xiàn)在投影顯微鏡下的每根同種纖維。每個試樣所測量的纖維根數(shù)不少于1500根,不足1500根的,測量每個試樣(在載玻片上)的所有纖維。若纖維根數(shù)已夠1500根,而載玻片只移到中間,則要繼續(xù)計數(shù)到邊端方可停止。比如第一組第一個平行試樣,除測量兔絨和羊毛的直徑和根數(shù)外,還要測量綿綸的直徑和根數(shù)。通過測試,得到兔絨、羊毛、錦綸的根數(shù)分別為1097根、418根、90根;直徑分別為15.03μm、20.98μm、21.70μm;標(biāo)準(zhǔn)差分別為4.74μm、6.21μm、3.27μm;通過公式(1)計算,得到兔絨、羊毛、錦綸的質(zhì)量百分比分別為48.65%、42.55%、8.80%。其余各組各平行試樣投影顯微鏡法分析方法相同。
2)理化試驗方法的測試
采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2010.4—2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第4部分:某些蛋白質(zhì)纖維與某些其他纖維的混合物(次氯酸鹽法)》溶解平行試樣中的毛絨纖維,通過4h烘干、2h冷卻、稱重、計算,得到毛絨纖維的質(zhì)量百分比。比如第一組第一個平行試樣,毛絨纖維的質(zhì)量百分比為93.51%,錦綸纖維的質(zhì)量百分比為6.49%。將用投影顯微鏡法得到的兔絨、羊毛的直徑、根數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差利用公式(1)計算,得到兔絨、羊毛的質(zhì)量比例分?jǐn)?shù)為53.34%和46.66%。最后結(jié)合毛絨在整個試驗試樣中所占的質(zhì)量百分比例93.51%分解計算得到兔絨、羊毛在整個試驗試樣中所占的質(zhì)量百分比分別為49.88%和43.63%。用理化綜合分析方法得到的兔絨、羊毛、錦綸的質(zhì)量百分比為49.88%、43.63%、6.49%,整個過程非常復(fù)雜、耗時。其余各組各試樣理化分析方法相同。兩種方法得到的結(jié)果對比見表1。
2 投影顯微鏡直接測量法的理論依據(jù)
GB/T 16988—2013《特種動物纖維與綿羊毛混合物含量的測定》的測試原理是:根據(jù)特種動物纖維與綿羊毛的鱗片結(jié)構(gòu)特征,在投影顯微鏡下分辨出各類纖維,并分別記錄其根數(shù),同時測量其直徑,通過公式計算出特種動物纖維、綿羊毛及其混合物的質(zhì)量百分比。
各類化學(xué)纖維的縱面和橫截面也有其獨特的形態(tài),通過對照標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡圖像和標(biāo)準(zhǔn)資料,再輔以簡單的化學(xué)方法,如向測試完直徑和根數(shù)的試樣滴加化學(xué)試劑,在顯微鏡下觀察其溶解狀態(tài),就可以鑒別未知化學(xué)纖維的類別。
從公式(1)中可以知道,各組分纖維的重量百分比,只與該類纖維在混合試樣中所占的根數(shù)、直徑、標(biāo)準(zhǔn)差和密度有關(guān),與纖維的化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。各類纖維的根數(shù)、直徑和標(biāo)準(zhǔn)差可以直接測算,密度可以從有關(guān)資料中查閱,計算化學(xué)纖維的重量百分比套用此公式應(yīng)該是有依據(jù)的。
各類纖維的測量根數(shù),根據(jù)抽樣原理,應(yīng)測量直徑的纖維根數(shù)由式(2)可確定。截面接近圓形的各類化學(xué)纖維,其直徑的變異系數(shù)較小,也可以用公式(2)來計算其應(yīng)測量根數(shù)。
從表1“兩種試驗方法檢測結(jié)果對比”中我們可以知道,在95%的置信水平、5%的允許誤差下,各組纖維測量根數(shù)符合理論計算要求。比如,第一組第一平行試樣數(shù)據(jù),兔絨、羊毛、錦綸的直徑分別為15.03μm、20.98μm、21.70μm,標(biāo)準(zhǔn)差分別為4.74μm、6.21μm、3.27μm,變異系數(shù)分別為31.54%、29.60%、15.07%,在95%的置信水平、5%的允許誤差下,應(yīng)測量的纖維根數(shù)分別為152根、134根、35根,而實際測量的根數(shù)分別為300根(計數(shù)1097根)、300根(計數(shù)418根)、90根,實際測量的纖維根數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于應(yīng)測量的纖維根數(shù),測量直徑的纖維根數(shù)符合誤差理論計算要求,其允許誤差率遠(yuǎn)小于5%。其余各組各平行數(shù)據(jù)都有類似的情況。
3 兩種方法比對分析
根據(jù)方法二測得的第一組兔絨、羊毛、錦綸的質(zhì)量百分比分別為49.92%、42.68%、8.40%;根據(jù)方法一測得的第一組兔絨、羊毛、錦綸的質(zhì)量百分比分別為49.64%、43.30%、7.06%。它們之間差值的絕對值分別為+0.28%、-0.62%、+1.34%,其差值都在3%以內(nèi),符合GB/T 29862—2013《紡織品 纖維含量的標(biāo)識》:產(chǎn)品或產(chǎn)品的某一部分含有兩種及兩種以上的纖維時,每種纖維含量允差為5%;某種纖維含量≤10%時,纖維含量允差為3%。所以,第一組試樣的測量結(jié)果符合測量允差要求。其余各組數(shù)據(jù)都有類似的情況。
4 結(jié)論
從表1“兩種試驗方法檢測結(jié)果對比”中可以看出,“方法一”和“方法二”的檢測結(jié)果存在差異,主要原因是:
1)“方法二”取樣的代表性存在著一定的偏差;
2)化學(xué)纖維的直徑并非真正意義上的圓形,需要對其直徑進(jìn)行修正。如果是中空或異形化纖,方法二將不適用。
3)對于橫截面接近圓形的化學(xué)纖維,在積累了大量纖維直徑修正值后,可以用“方法二”直接快速測量羊毛、絨類、化學(xué)纖維的百分含量。但試驗只能依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)而行,故在測量羊毛、絨類、化學(xué)纖維混紡產(chǎn)品的纖維時,首選“方法一”。我們在出具檢驗報告時,使用的是方法一的測試結(jié)果。
(作者單位:哈密地區(qū)纖維檢驗所)