劉真
摘要
為了探索出彈性聚酯復(fù)合纖維的定性鑒別方法,采用手感目測(cè)法、燃燒法、顯微鏡法、溶解法、紅外光譜分析法和DSC分析法對(duì)彈性聚酯復(fù)合纖維進(jìn)行鑒別。結(jié)果表明:手感目測(cè)法得出彈性聚酯復(fù)合纖維具有彈性;燃燒法、溶解法、紅外光譜分析法得出彈性聚酯復(fù)合纖維具有與聚酯纖維相同的燃燒、溶解和紅外光譜特征;顯微鏡法觀察彈性聚酯復(fù)合纖維為典型的并列型復(fù)合形態(tài),DSC測(cè)試可確定該纖維并非由單一組分的聚酯纖維構(gòu)成,為彈性聚酯復(fù)合纖維的定性鑒別提供可靠的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:彈性聚酯復(fù)合纖維;顯微鏡法;溶解法;紅外光譜分析法;DSC分析法
彈性纖維最早于1937年由O.Bayer、H.Rinke和他們的合作者于德國(guó)成功合成。復(fù)合纖維是上世紀(jì)60年代研發(fā)的一種新型化學(xué)纖維。彈性聚酯復(fù)合纖維是彈性纖維和聚酯纖維的復(fù)合,這種纖維具有天然纖維優(yōu)良的特性以及良好的拉伸回復(fù)性和回彈性,廣泛地應(yīng)用到紡織品。國(guó)標(biāo)GB/T 29862—2013《紡織品纖維含量的標(biāo)示》附錄B.4中提到“由兩種或多種化學(xué)性質(zhì)不同的線型大分子(質(zhì)量均不超過(guò)85%)構(gòu)成,含有至少85%酯基官能團(tuán),多次拉伸50%后能快速地回復(fù)到原長(zhǎng)的纖維,標(biāo)注為‘彈性聚酯復(fù)合纖維 (elastomultiester或elasterell-p)”。但未提到用于鑒別彈性聚酯復(fù)合纖維的具體方法。所以對(duì)彈性聚酯復(fù)合纖維進(jìn)行定性鑒別具有重要意義。
1 試驗(yàn)
1.1 試驗(yàn)材料和儀器
樣品:由送檢單位提供試樣。
試劑:火棉膠(天津市富宇精細(xì)化工有限公司)、甘油、濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸、次氯酸鈉、DMF、苯酚、氫氧化鈉、甲醇(均由廣州化學(xué)試劑廠提供)。
儀器:CU﹣Ⅱ纖維細(xì)度儀(北京和眾視野科技有限公司)、Y172型纖維切片器(國(guó)營(yíng)常州紡織儀器廠)、傅里葉紅外光譜儀6700(美國(guó)Thermo Nicolet)、差示掃描量熱儀 DCS 200F3(德國(guó)耐馳)、打火機(jī)。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 手感目測(cè)法
手感目測(cè)法通過(guò)用手摸、揉、扯纖維或織物,觀察其光澤、顏色,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步判斷出纖維或織物所屬大類。
1.2.2 燃燒法
燃燒法參照標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057.2—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第2部分:燃燒法》。
1.2.3 顯微鏡法
顯微鏡法參照標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057.3—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第3部分:顯微鏡法》。
1.2.4 溶解法
溶解法參照標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第4部分:溶解法》。
1.2.5 紅外光譜法
紅外光譜法參照標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057.8—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第8部分:紅外光譜法》。
1.2.6 差示掃描量熱法
樣品質(zhì)量:3mg,氣氛:氮?dú)?,流量?0mL/min,升溫速率:10℃/min,降溫速率:10℃/min,溫度范圍:40 ℃ ~220 ℃。
2 結(jié)果與分析
2.1 手感目測(cè)法
通過(guò)目測(cè)法觀察到彈性聚酯復(fù)合纖維網(wǎng)絡(luò)形態(tài)整體圖和局部圖見(jiàn)圖1和圖2。
通過(guò)手感目測(cè)法觀察發(fā)現(xiàn),彈性聚酯復(fù)合纖維質(zhì)地柔軟、手感爽滑、有良好的光澤和彈性,判定纖維為彈性纖維。
2.2 燃燒法
彈性聚酯復(fù)合纖維的燃燒特征見(jiàn)表1。
由表1可知,纖維樣品在靠近火焰、接近火焰和離開(kāi)火焰時(shí)的燃燒狀態(tài)、燃燒氣味和殘留物特征與聚酯纖維一致,初步判斷為聚酯纖維。
2.3 顯微鏡法
在纖維細(xì)度儀下觀察樣品的形態(tài)特征,見(jiàn)圖3和圖4。由圖觀察可知,彈性聚酯復(fù)合纖維的縱向形態(tài)特征為纖維表面平滑,有溝槽,有小黑點(diǎn);橫向形態(tài)特征為兩種纖維沿纖維縱向分列于纖維兩側(cè),為典型的并列型復(fù)合形態(tài)。
2.4 溶解法
彈性聚酯復(fù)合纖維的溶解性能見(jiàn)表2。
在常溫和80℃的條件下觀察彈性聚酯復(fù)合纖維在不同化學(xué)試劑中的溶解性能發(fā)現(xiàn):彈性聚酯復(fù)合纖維的溶解性能與聚酯纖維一致,進(jìn)一步證明纖維為聚酯纖維。
2.5 紅外光譜分析法
滌綸、PTT、PBT和彈性聚酯復(fù)合纖維的紅外光譜圖分別見(jiàn)圖5~圖8。
圖5~圖7的紅外光譜圖來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057.8—2007。由圖5至圖8可知,彈性聚酯復(fù)合纖維與聚酯類纖維的兩個(gè)主要特征峰相同,所以確定彈性聚酯復(fù)合纖維為聚酯類纖維。
2.6 DSC分析法
彈性聚酯復(fù)合纖維的DSC譜圖見(jiàn)表9。
由圖9可知,彈性聚酯復(fù)合纖維在200℃~240℃之間有一寬峰,且在209℃和230℃處出現(xiàn)兩個(gè)波峰,與傳統(tǒng)單組分聚酯纖維熔點(diǎn)峰有差別,可知該纖維并非由單一組分的聚酯纖維構(gòu)成。
3 結(jié)論
通過(guò)采用手感目測(cè)法、燃燒法、顯微鏡法、溶解法、紅外光譜分析法和DSC分析法對(duì)彈性聚酯復(fù)合纖維進(jìn)行鑒別,從而得出彈性聚酯復(fù)合纖維的普遍性特征。首先通過(guò)手感目測(cè)法發(fā)現(xiàn)彈性聚酯復(fù)合纖維質(zhì)地柔軟、手感爽滑、有良好的光澤和彈性;然后采用燃燒法、溶解法、紅外光譜分析法得出彈性聚酯復(fù)合纖維具有與聚酯纖維相同的燃燒、溶解和紅外光譜特征;通過(guò)顯微鏡法觀察彈性聚酯復(fù)合纖維為典型的并列型復(fù)合形態(tài),DSC測(cè)試可確定該纖維并非由單一組分的聚酯纖維構(gòu)成,為彈性聚酯復(fù)合纖維的定性鑒別提供可靠的依據(jù)。