文/何海華 林玲 張蕓娟
氨綸憑借其良好的強度和彈性(可拉伸至其原始長度的5倍),已被廣泛應(yīng)用于各類服飾中。隨著生活水平日益增長,人們對服飾的穿著舒適性、外觀、美感的要求在不斷地提升,高檔的再生纖維素纖維/氨綸的混紡產(chǎn)品應(yīng)運而生,如粘纖、莫代爾纖維、萊賽爾纖維與氨綸的混合,這種面料不僅吸濕透氣性好,而且手感柔軟、豐滿、滑爽,具有優(yōu)良的懸垂性和蠶絲般的光澤,深受大眾的喜愛。
針對纖維素纖維/氨綸的定量檢測方法有很多種,如標準方法:FZ/T 01095—2002《紡織品 氨綸產(chǎn)品纖維含量的試驗方法》中的手工拆分法和二甲基甲酰胺法[1]、GB/T 2910.20—2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第20部分:聚氨酯彈性纖維與某些其他纖維的混合物(二甲基乙酰胺法)》[2];GB/T 38015—2019《紡織品 定量化學(xué)分析 氨綸與某些其他纖維的混合物(20%鹽酸法)》[3],還有行業(yè)內(nèi)研究人員以次氯酸鈉法定量纖維素/氨綸[4]的非標準方法。這些方法各有利弊,本文通過對以上5種定量方法的分析和比較,給氨綸與纖維素纖維、再生纖維素纖維混紡樣品的定量分析提供參考。
次氯酸鈉溶液:在1mol/L的次氯酸鈉溶液中加入氫氧化鈉,使其含量為5g/L。此溶液用碘量法滴定,使其濃度在0.9mol/L~1.1mol/L。
20%(質(zhì)量分數(shù))鹽酸:取濃鹽酸1000mL(20℃,密度1.19g/mL)慢慢加入到800mL蒸餾水中,待冷卻到20℃時,再加入蒸餾水,修正其密度至1.095g/mL~1.100g/mL。濃度控制在19.5%~20.5%。
99%二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺。
稀乙酸溶液:將5mL冰乙酸加水稀釋至1000mL。
稀氨水溶液:取80mL濃氨水(密度0.880g/mL)用蒸餾水稀釋至1000mL。
恒溫振蕩水浴鍋(帶有溫控裝置);分析天平:精確到0.0001g;恒溫烘箱:能保持溫度(105±3)℃;干燥器;有塞三角燒瓶;稱量瓶;玻璃砂芯坩堝;抽濾器等。
取氨綸與纖維素纖維、氨綸與再生纖維素纖維共20塊樣品。樣品包含深色、淺色和牛仔面料。樣品信息見表1。氨綸與纖維素纖維、氨綸與再生纖維素纖維。
表1 樣品信息
將試樣放入三角燒瓶中,每克試樣加入150mL,濃度為0.9mol/L~1.1mol/L的次氯酸鈉溶液,在(70±2)℃水浴鍋中振蕩20分鐘,用已知干重的玻璃砂芯坩堝過濾,用少量次氯酸鈉溶液將殘留物清洗到玻璃砂芯坩堝中。真空抽吸排液,再依次用70℃溫水清洗,稀乙酸溶液中和,最后用清水連續(xù)清洗殘留物,直至清洗干凈為止。該方法與手工拆分法氨綸數(shù)據(jù)對比如表2所示。
通過表2可以得出,無論是深色或淺色樣品,次氯酸鈉法與手工拆分法測試所得氨綸結(jié)果非常接近,其中編號為1、2、6、18、19的樣品氨綸數(shù)據(jù)結(jié)果與手工拆分法一致,而其余編號樣品的氨綸最大偏差僅為0.2%,在GB/T 29862—2013《紡織品纖維含量的標識》所規(guī)定的標準允差范圍內(nèi),所以次氯酸鈉法測試氨綸/纖維素纖維、氨綸/再生纖維素纖維可以替代手工拆分法。
表2 次氯酸鈉法與手工拆分法氨綸數(shù)據(jù)對比 %
把準備好的試樣放入三角燒瓶中,每克試樣加100mL、20%鹽酸溶液,塞上玻璃塞,搖動三角燒瓶使試樣浸濕。然后將三角燒瓶放入(70±2)℃水浴振蕩器中振蕩30min,振蕩頻率80次/min~100次/min。用已知干燥質(zhì)量的玻璃砂芯坩堝排液抽吸或濾網(wǎng)過濾。剩余纖維用少量同溫度、同濃度的鹽酸洗滌3次(必要時輔以機械揉搓,使溶解物與氨綸分離),再用同溫度水洗4次~5次,用稀氨水溶液中和2次,然后用水充分洗滌。將剩余纖維烘干、冷卻、稱重。該方法與手工拆分法的氨綸數(shù)據(jù)對比如表3所示。
通過表3可以發(fā)現(xiàn),20%鹽酸法與手工拆分法所測得的氨綸結(jié)果也非常接近,其中,編號為1、2、3、8、9、11、16的樣品氨綸數(shù)據(jù)相同,而其余編號樣品所得氨綸數(shù)據(jù)的最大偏差為0.2%,在GB/T 29862—2013所規(guī)定的允差范圍內(nèi)。同時得出,無論是深色或淺色樣品,用20%鹽酸法測試氨綸/纖維素纖維、氨綸/再生纖維素纖維也可以替代手工拆分法。
表3 20%鹽酸法與手工拆分法氨綸數(shù)據(jù)對比 %
把準備好的試樣放入三角燒瓶中,每克試樣加100mL二甲基甲酰胺溶液,在沸騰的水浴上攪拌20min,使氨綸溶解。用已知質(zhì)量的玻璃砂芯坩堝過濾,將剩余纖維用同溫度的二甲基甲酰胺洗滌3次,再用溫水洗4~5次,每次洗后必須用真空泵抽吸排液。二甲基甲酰胺法(DMF法)與手工拆分法的氨綸數(shù)據(jù)對比如表4所示。
通過表4可以得出,對于樣品編號為1 ~12的淺色樣品,DMF法與手工拆分法的氨綸數(shù)據(jù)相差不大,均在GB/T 29862—2013的標準允差±3%范圍內(nèi);而深色樣品編號為13 ~20的樣品,DMF法的氨綸數(shù)據(jù)與手工拆分法的數(shù)據(jù)相差較大,其中編號為14的樣品,氨綸的偏差高達5.8%,19號深色牛仔面料氨綸偏差為3.4%,均超過了GB/T 29862—2013的標準允差±3%范圍,由此得出,有些深色面料和牛仔面料不適用于DMF法,因此該方法具有一定的局限性。
將試樣放入具塞三角燒瓶中。加入150mL二甲基乙酰胺并振蕩將試樣潤濕。置于60℃的加熱裝置中振蕩20min。將三角燒瓶里的物質(zhì)通過已稱重的過濾坩堝過濾,然后將殘留物用同溫度的二甲基乙酰胺沖洗轉(zhuǎn)移到坩堝上,讓液體在重力作用下排凈后用泵抽干。用水沖洗并用抽濾裝置將坩堝抽干。烘干坩堝和殘留物,冷卻并稱重。二甲基乙酰胺法(DMAC法)與手工拆分法的氨綸數(shù)據(jù)對比如表5所示。
通過表5可以得出,對于編號為1 ~12的淺色樣品,DMAC法的氨綸數(shù)據(jù)與手工拆分法的氨綸數(shù)據(jù)相差不大,均在GB/T 29862—2013的標準允差±3%范圍內(nèi);而對于編號為13 ~20的深色樣品,DMAC法與手工拆分法的數(shù)據(jù)相差較大,其中,最大偏差達到了5.1%,而19號牛仔面料氨綸數(shù)據(jù)偏差為3.6%,也超出了GB/T 29862—2013的標準允差范圍,所以有些深色面料和牛仔面料不適用DMAC法,因此該方法具有一定的局限性。
表5 二甲基乙酰胺法(DMAC法)與手工拆分法氨綸數(shù)據(jù)對比 %
20塊面料分別用拆分法、次氯酸鈉法、20%鹽酸法、二甲基甲酰胺法、二甲基乙酰胺法這5種試驗方法所得氨綸含量數(shù)據(jù)結(jié)果如圖1所示。
圖1 5種試驗方法氨綸含量柱形圖
從圖1可知,以手工拆分法的數(shù)據(jù)作為對比,無論淺色還是深色樣品,次氯酸鈉法和20%鹽酸法的氨綸數(shù)據(jù)結(jié)果與手工拆分法的數(shù)據(jù)幾乎一致,相對偏差較小。對于淺色樣品,二甲基甲酰胺法(DMF法)和二甲基乙酰胺法(DMAC法)的氨綸數(shù)據(jù)結(jié)果與拆分法結(jié)果比較接近,實測值偏差在0.3%~2.3%,雖皆在標準允差范圍內(nèi),但與次氯酸鈉法和20%鹽酸法相比,氨綸的結(jié)果還是偏大;對于深色樣品和牛仔面料,二甲基甲酰胺法(DMF法)和二甲基乙酰胺法(DMAC法)的氨綸實測值與手工拆分法偏差較大,為1.7%~5.8%,有幾組數(shù)據(jù)已超出允差范圍,數(shù)據(jù)不可靠。
分析原因是,二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺是有機化學(xué)試劑,在溶解氨綸的過程中,會把面料中的染料或非纖維物質(zhì)一并溶解,從而導(dǎo)致深色和牛仔面料中的氨綸數(shù)據(jù)偏大;而次氯酸鈉法和20%鹽酸法是將纖維素纖維或者再生纖維素纖維溶解去除,剩余的氨綸幾乎不受染料和非纖維物質(zhì)的影響,所以無論深色還是淺色面料,氨綸數(shù)據(jù)都比較穩(wěn)定。因此,在實際檢測過程中,對于一些難以拆分或者深色的面料,二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺法有一定的局限性。建議用次氯酸鈉法和20%鹽酸這兩種方法替代,來保證測試結(jié)果的準確性。
通過對以上5種氨綸定量方法的試驗和比較,在實際檢測工作中,對于深色樣品和牛仔面料,用二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺化學(xué)定量法測試的氨綸含量偏高,且相對偏差值較大,嚴重影響檢測結(jié)果的準確性,建議在實際檢測中采用手工拆分法、次氯酸鈉法或20%鹽酸法。
次氯酸鈉法和20%鹽酸法與手工拆分法的檢測結(jié)果相接近,在實際檢測工作中,對于大批量樣品的檢測或難以拆分的面料,此兩種方法檢測結(jié)果更準確,用時更短,能有效提高檢測效率,且相對于有機溶劑(二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺)更綠色環(huán)保。因此,對于氨綸/纖維素纖維、氨綸/再生纖維素纖維的樣品,次氯酸鈉法和20%鹽酸這兩種方法無論是深色還是淺色樣品,更符合實際的檢測工作。