纺织纤维的定量分析技术

(一)定量分析方法

混纺产品的原料鉴别,在定性鉴别的基础上,还需要进行定量分析,以确定各种混合材料的质量百分比。定量分析的主要方法有化学溶解分析法、形态观察分析法和拆纱分析法三种。

化学溶解法定量分析,主要是选择适当的化学试剂,把混纺产品中的某一个或几个组分的纤维溶解,根据溶解失重或不溶纤维的质量,计算各组分纤维的质量百分率。该法主要用于不同溶解性能混合材料的定量分析。

形态观察分析法,是利用显微镜观察纤维纵面形态或截面形态来区分纤维并计根数和粗细,再结合纤维密度计算混合质量百分比。该法主要用于化学组成相同、化学溶解性能相近的混合材料的鉴别,例如羊毛与羊绒、麻与棉等。

拆纱法是将不同成分的纤维或纱线徒手分开,分别计重并计算混合材料质量百分比,主要用于测定氨纶包芯纱中氨纶的含量。

(二)化学溶解法进行定量分析

化学溶解法是最常用的定量分析方法。用化学溶解法进行定量分析时,抽取有代表性的试样,如试样为纱线则剪成1cm的长度;如试样为织物,应包含织物中的各种纱线和纤维成分,并将其剪成碎块或拆成纱线;毡类织物则剪成细条或小块。

试验时,每个试样至少准备两份,每份试样质量不少于1g;平行试验结果差异应≤1%,否则应重试。为了保证测试结果的准确性,试样一般需要进行预处理,其方法有一般预处理和特殊预处理。

一般预处理方法为:取待测试样放在索氏萃取器中,用石油醚萃取,去除油脂、蜡质等非纤维性物质,每小时至少循环六次;待试样中石油醚挥发后,将试样浸入冷水中浸泡1h,再在(65±5)℃的温水中浸泡1h,水与试样之比为100:1,并不断搅拌溶液,最后抽吸或离心脱水、晾干。

特殊预处理方法为:试样上不溶于水的浆料、树脂等非纤维物质,如用石油醚和水不能萃取,则需用特殊的方法处理,并要求该处理对纤维组成没有影响。

对于一些未漂白的天然纤维(如黄麻等),用石油醚和水进行正常预处理,不能将天然非纤维物质全部除去,此时也不采用附加的预处理,除非试样上有石油醚和水都不能溶解的保护层。对于染色纤维中的染料,可作为纤维的一部分,不必特别处理。

根据纺织品中所含纤维的组分不同,可以分为二组分纤维混纺产品、三组分纤维混纺产品、四组分及以上的纤维混纺产品。

不同组分纤维的混纺产品,其定量分析的具体方法有一定差异,详见表1-4-20～表1-4-22。

表1-4-20　常见的二组分纤维混纺产品定量化学分析方法

续表(www.xing528.com)

注 d为不溶纤维的修正系数。

表1-4-21　常见的三组分纤维混纺产品定量化学分析方法

表1-4-22　常见的四组分纤维混纺产品定量化学分析方法

定量分析结果有三种不同的评价方法,即净干质量百分率、结合公定回潮率的纤维含量百分率、包括公定回潮率和预处理中纤维损失和非纤维物质除去量的纤维含量百分率。其计算方法如下。

1.净干含量百分率

式中:p1为不溶解纤维的净干质量百分率;p2为溶解纤维的净干含量百分率;m0为预处理后试样的干重(g);m1为试剂处理后剩余不溶纤维的干重(g);m3为已知不溶纤维的干重(g);d为经试剂处理后,不溶纤维重量变化的修正系数。

2.结合公定回潮率的纤维含量百分率

式中:pm为不溶纤维结合公定回潮率时的含量百分率;pn为溶解纤维结合公定回潮率时的含量百分率;p1为不溶解纤维的净干质量百分率;p2为溶解纤维的净干质量百分率;W1为不溶纤维的公定回潮率;W2为溶解纤维的公定回潮率。

3.包括公定回潮率和预处理中纤维损失和非纤维物质去除量的纤维含量百分率

式中:pA为不溶纤维结合公定回潮率和预处理损失的含量百分率;pB为溶解纤维结合公定回潮率和预处理损失的含量百分率;p1为不溶解纤维的净干质量百分率;p2为溶解纤维的净干质量百分率;W1为不溶纤维的公定回潮率;W2为溶解纤维的公定回潮率;b1为预处理中不溶解纤维的质量损失和/或不溶纤维中非纤维物质的去除率;b2为预处理中溶解纤维的质量损失和/或溶解纤维中非纤维物质的去除率。