文/李燁 王毅 付維娟 商仙君

1 引言

芳綸纖維不僅具有耐高溫、高強高模等特點，還具有優(yōu)越的機械性能和良好的可加工性，密度與聚酯纖維相當，具有良好的耐化學腐蝕性、耐輻射性、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)良性能。芳綸產(chǎn)品主要應用于化工、冶煉、防火隔熱、軍事、消防等行業(yè)的個人防護服裝領域。

在實際使用中，為了獲得纖維的理想使用性能，往往需要將芳綸纖維與其他纖維混紡。

本文參考GB/T 2910—2009《紡織品 定量化學分析》、JIS L1030-2：2012《纖維制品的混用率試驗方法第2部分：纖維混用率》，描述了芳綸與某些蛋白質(zhì)纖維（羊毛、桑蠶絲等）、纖維素纖維（棉、麻類、粘膠纖維等）以及合成纖維（聚酰胺纖維、聚酯纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維）的二組分混合物的各種定量化學分析方法。

2 定量化學分析方法

2.1 試驗準備

試劑：石油醚、75%硫酸、5%氫氧化鈉溶液、80%甲酸溶液、苯酚/四氯乙烷混合液（6：4）、二甲苯、二甲基甲酰胺等（除標注濃度的外，均為分析純）。

試樣：芳綸纖維（芳綸1313、芳綸1414）；純纖維標準貼襯布，包括粘膠、棉、麻、羊毛、腈綸、聚酯、丙綸等。

儀器設備：索氏萃取器、恒溫水浴鍋、分析天平、具塞三角燒瓶等玻璃器皿、砂芯坩堝等。

2.2 試驗部分

試樣的預處理按照GB/T 2910.1規(guī)定的通用程序進行。

2.2.1 定量化學分析方法

（1）芳綸纖維與纖維素纖維的混合物（硫酸法）

試驗采用質(zhì)量分數(shù)為75%硫酸，將纖維素纖維從已知干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除，收集殘留物，冷水連續(xù)洗滌若干次，再用稀氨水[將80mL濃氨水（ρ=0.880g/mL）加蒸餾水稀釋至1L]中和兩次，再用冷水洗滌烘干和稱重；用修正后的質(zhì)量計算芳綸纖維占混合物干燥質(zhì)量的百分率。由差值得出纖維素纖維的百分含量。

（2）芳綸纖維與羊毛、桑蠶絲等蛋白質(zhì)纖維的混合物（氫氧化鈉法）

用5%氫氧化鈉溶液把蛋白質(zhì)纖維從已知干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除，收集殘留物，用溫水洗滌多次沖洗后，移至三角燒瓶，每克試樣用約25mL的稀乙酸（將5mL冰乙酸加蒸餾水稀釋至1L）處理，再用真空抽吸排液，最后用水連續(xù)清洗殘留物后烘干、稱重；用修正后的質(zhì)量計算芳綸纖維占混合物干燥質(zhì)量的百分率。由差值得出蛋白質(zhì)纖維的百分含量。

（3）芳綸與聚酰胺纖維的混合物（甲酸法）

用80%甲酸把聚酰胺纖維從已知干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除，收集殘留物，熱水連續(xù)洗滌若干次，再用稀氨水[將80mL濃氨水（ρ=0.880g/mL）加蒸餾水稀釋至1L]中和兩次，再用冷水洗滌烘干和稱重；用修正后的質(zhì)量計算芳綸纖維占混合物干燥質(zhì)量的百分率。由差值得出聚酰胺纖維的質(zhì)量百分率。

（4）芳綸纖維與聚酯纖維的混合物（苯酚/四氯乙烷法）

用苯酚/四氯乙烷溶液把聚酯纖維從已知干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除，收集殘留物，分別用乙醇和清水進行清洗、烘干和稱重；用修正后的質(zhì)量計算芳綸纖維占混合物干燥質(zhì)量的百分率。由差值得出聚酯纖維的質(zhì)量百分率。

（5）芳綸纖維與聚丙烯纖維的混合物（二甲苯法）

用二甲苯把聚丙烯纖維從已知干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除，收集殘留物，用石油醚沖洗、烘干和稱重；用修正后的質(zhì)量計算芳綸纖維占混合物干燥質(zhì)量的百分率。由差值得出聚丙烯纖維的質(zhì)量百分率。

（6）芳綸纖維與聚丙烯腈纖維的混合物（二甲基甲酰胺法）

用二甲基甲酰胺把聚丙烯腈纖維從已經(jīng)干燥質(zhì)量的混合物中溶解去除，收集殘留物，清水沖洗后，烘干和稱重；用修正后的質(zhì)量計算纖維素纖維占混合物干燥質(zhì)量的百分率。由差值得出聚丙烯腈纖維的質(zhì)量百分率。

2.2.2 試驗結(jié)果的計算

不溶纖維的質(zhì)量變化修正系數(shù)d值為：

式中：m0——已知不溶纖維干燥質(zhì)量，g；m1——試劑處理后不溶纖維干燥質(zhì)量，g。

凈干質(zhì)量分數(shù)：

式中：p1——不溶解纖維的凈干含量百分率，%；p0——溶解纖維凈干含量百分率，%；m2——預處理后試樣干燥質(zhì)量，g；m3——剩余的不溶解纖維干燥質(zhì)量，g；d——不溶解纖維在試劑處理時質(zhì)量變化修正系數(shù)。

結(jié)合公定回潮率含量質(zhì)量分數(shù)計算可按照GB/T 2910.1—2009計算。

3 驗證試驗結(jié)果分析

根據(jù)上述試驗方法進行驗證試驗。用已知質(zhì)量百分比的芳綸纖維與其他纖維混合物進行試驗，化學分析方法和質(zhì)量變化修正系數(shù)見表1，試驗結(jié)果見表2。

每種試驗方法，分別根據(jù)生產(chǎn)實踐中常用的混紡比例制備了驗證測試樣品，每個試驗樣品均由兩名檢測人員進行試驗。芳綸纖維含量的測試結(jié)果與理論配比的纖維偏差值均在±1%以內(nèi)；不同檢測人員的檢測結(jié)果之間的偏差值也均在±1%以內(nèi)，說明本文的系列測試方法切實可行。

4 結(jié)論

芳綸纖維作為一種高技術(shù)纖維，化學性能與普通纖維有很大區(qū)別，有較好的耐試劑性能。芳綸纖維與蛋白質(zhì)纖維混合物的定量分析方法，本文參考JIS L1030-2：2012提出用氫氧化鈉法，試驗條件比較容易控制，便于操作，穩(wěn)定性、環(huán)保性均較好，測試結(jié)果偏差范圍均在±1%以內(nèi)。上述方法可以滿足生產(chǎn)企業(yè)、檢驗機構(gòu)對芳綸與其他纖維混紡產(chǎn)品的纖維含量檢測需要，為檢測提供依據(jù)。

表1 芳綸纖維與其他纖維混合物定量化學分析方法和質(zhì)量變化修正系數(shù)

表2 芳綸纖維與其他纖維混合物定量驗證試驗結(jié)果