1引言
锦纶/氨纶弹力织物一直受到人们的青睐,由于这类产品具有较高的弹性和优异的回弹性能、手感柔软、穿着舒服、能显露出形体美,加上易吸汗、不产生静电的特点,该类织物已广泛应用于内衣到外衣等需要拉伸的服装,如专业运动服、健身服、休闲装、文胸、袜子类等服装。从针织物到机织物,从服装用布到装饰用布及功能性材料,锦纶/氨纶弹力织物都具有广阔的发展前景和良好的经济效益,因此其检测方法也值得进一步深讨。目前,锦纶/氨纶混纺产品的定量分析方法有80%甲酸法、20%盐酸法、二甲基甲酰胺法这三种方法,但不同方法的结果往往有明显的差异,因此容易引起争议。本文分别对这三种方法进行了研究探讨。
2试验准备
2.1试剂与仪器
主要试剂:二甲基甲酰胺溶液,80%甲酸溶液,20%盐酸溶液,氨水,三级水。
仪器:恒温水浴锅,真空抽气泵,恒温烘箱,
2.2 试剂配制
80%甲酸:880 mL浓度为89%(密度
20%盐酸溶液:取1000 mL(
稀氨溶液:取氨水80 mL(密度为
2.3 试样制备
把锦纶和氨纶纤维样品按80/20配比制成锦纶/氨纶混合试样。
2.4 试样预处理
取试样5 g左右,放在索氏萃取器中,用石油醚萃取1 h,每小时至少循环6次,待试样中的石油醚挥发后,把试样浸入冷水中,浸泡1 h,再在(65±5)℃的水中浸泡1 h,水与试样之比为100:1,并时时搅拌溶液,然后抽吸或离心脱水、晾干。
2.5 试验步骤
1) 烘干:将试样放入烘箱内,在(105±3)℃温度下烘4 h~16 h,如烘干时间小于14 h,则需烘至恒重(连续两次称得试样重量的差异不超过0.1%)。
2) 冷却:在干燥器中冷却,干燥器放在天平边,冷却时间以试样冷至室温为限(一般不能少于30 min)。
3) 称重:冷却后,将样品在2 min内称完,精确至
3试验
取混纺比为80/20的锦纶/氨纶混合试样各5份,每份
,GB/T2910.7—2009《纺织品 定量化学分析第7部分:聚酰胺纤维与某些其他纤维混合物(甲酸法)》和FZ/T01095—2002 《纺织品 氨纶产品纤维含量的试验方法》中提到的二甲基甲酰胺、80%甲酸法、20%盐酸法,对锦纶/氨纶混合试样依次进行定量化学分析,再从中选择出最佳的试剂,进行优化试验。
4计算
混纺产品净干重量百分率的计算公式如下,
式中:P₁——不溶纤维的净干含量百分率,%;
P₂——溶解纤维净干含量百分率,%;
m₀——预处理后试样干重,g;
m₁——剩余的不溶纤维干重,g;
d——不溶纤维在试剂处理时的重量修正系数。
d值的求得:
式中:m0——已知不溶纤维干重,g;
m1——试剂处理后不溶纤维干重,g。
当d值大于1时,表明不溶纤维在溶解过程中有重量损失,计算结果时要予以补偿;d值小于1时,表明不溶纤维在溶解过程中有重量增加,计算结果时要予以扣除;d值等于1时,表明不溶纤维在溶解过程中没有重量变化[1]。
5 试验方法分析
5.1 二甲基甲酰胺法
5.1.1 原理
从已知干重的试样中用二甲基甲酰胺把氨纶纤维溶解,使两种纤维分离,将不溶纤维清洗、烘干、冷却称重,计算出各组分的含量百分率。
5.1.2 步骤
把准备好的试样放人三角烧瓶中,每克试样加入150 mL二甲基甲酰胺,塞上玻璃塞,摇动烧瓶将试样充分润湿后,让烧瓶保持90℃~95℃放置1 h。如果试样中的聚丙烯睛难于溶解,可以多加50 mL二甲基甲酰胺,在此期间用手轻轻摇动5次。用玻璃砂芯钳涡过滤,残留物留在烧瓶中,另加 60 mL二甲基甲酰胺,保持90℃~95℃放置30 min,用手轻轻摇动2次。把残留物过滤到玻璃砂芯堵祸,真空抽吸排液,并用水将残留物洗至坩祸中,真空抽吸排液。最后烘干、冷却、称重[2]。
5.1.3 结果计算
试验结果如表1所示。
表1二甲基甲酰胺对锦纶氨纶混合试样的溶解结果
试样重量/g |
剩余重量/g |
锦纶净干含量百分比/% |
重量损失百分比/% |
1.0005 |
0.7933 |
79.3 |
-0.7 |
1.0503 |
0.8311 |
79.1 |
-0.9 |
1.0995 |
0.8722 |
79.3 |
-0.7 |
1.0124 |
0.8029 |
79.3 |
-0.7 |
1.0056 |
0.7959 |
79.1 |
-0.9 |
从表1来看,我们在不考虑二甲基甲酰胺对锦纶的影响时,按d值取1.00进行计算,结果锦纶重量损失百分率在-0.7%~-0.9%之间。这说明二甲基甲酰胺溶解氨纶时对锦纶有一定的影响。通过对锦纶在二甲基甲酰胺中的重量损失d值进行了求解试验(见表2),求得d为1.01,证明了上述观点。按d值为1.01计算,则锦纶/氨纶百分含量与配比一致,接近真值。
表2 二甲基甲酰胺溶液对锦纶的溶解情况
已知锦纶干重/g |
处理后剩余锦纶干重/g |
d值 |
平均d值 |
1.1062 |
1.0923 |
1.013 |
1.01 |
1.0324 |
1.0172 |
1.015 | |
1.1307 |
1.1149 |
1.014 | |
1.0458 |
1.0312 |
1.014 | |
1.0119 |
0.9968 |
1.015 | |
1.1035 |
1.0881 |
1.014 | |
1.0850 |
1.0709 |
1.013 | |
1.1002 |
1.0850 |
1.014 | |
1.0652 |
1.0501 |
1.014 | |
1.0229 |
1.0101 |
1.013 |
3.2 80%甲酸法
用80%甲酸溶解锦纶,剩余氨纶,使两种纤维分离。将不溶纤维清洗、烘干、冷却称重,计算出各组分的含量百分率。
将试样放入具塞三角瓶中,每克试样加入100 mL80%甲酸溶液,在室温状态下振荡15 min,待锦纶充分溶解后,用已知重量的玻璃滤器过滤,将剩余的纤维用同温同浓度的80%甲酸溶液洗涤2~3次,用热水洗涤,用稀氨溶液中和,然后水洗至用指示剂检查呈中性为止,每次洗后必须用真空抽吸排液。最后烘干、冷却、称重[3]。
试验结果见表3
表3 80%甲酸对锦纶氨纶混合试样的溶解结果
试样重量/g |
剩余重量/g |
氨纶净干含量百分比/% |
重量损失百分比/% |
1.0028 |
0.1845 |
18.4 |
-1.6 |
1.1492 |
0.2007 |
17.5 |
-2.5 |
1.0172 |
0.1920 |
18.9 |
-1.1 |
1.0613 |
0.1963 |
18.5 |
-1.5 |
1.0593 |
0.1818 |
18.1 |
-1.9 |
从表3来看,我们在不考虑80%甲酸对氨纶的影响时,按d值取1.00进行计算,结果氨纶重量损失百分率在-1.1%~-2.5%之间。这说明甲酸溶解氨纶时对锦纶的影响较大。
通过对氨纶在甲酸中的重量损失d值进行了求解试验(见表4),得d值为1.11,证明了上述观点。按d值为1.11计算,锦纶/氨纶百分含量的平均值与配比基本一致,但数值彼此之间差异较大。
表4 80%甲酸溶液对氨纶的溶解情况
已知氨纶干重/g |
处理后剩余氨纶干重/g |
d值 |
平均d值 |
1.0978 |
1.0057 |
1.092 |
1.11 |
1.0186 |
0.9096 |
1.120 | |
1.1001 |
0.9995 |
1.101 | |
1.1421 |
1.0448 |
1.093 | |
1.0059 |
08978 |
1.120 | |
1.0236 |
0.9108 |
1.124 | |
1.0098 |
0.9108 |
1.109 | |
1.0012 |
0.8922 |
1.122 | |
1.0206 |
0.9326 |
1.094 | |
1.0106 |
0.9227 |
1.095 |
3.3 20%盐酸法]
用20%盐酸溶解锦纶,剩余氨纶,使两种纤维分离。将不溶纤维清洗、烘干、冷却称重,计算出各组分的含量百分率。
将试样放入具塞三角瓶中,每克试样加入100 mL20%盐酸溶液,在室温状态下振荡20 min,待锦纶充分溶解后,用已知重量的玻璃滤器过滤,将剩余的纤维用同温同浓度的20%盐酸溶液洗涤2~3次,用稀氨溶液中和,然后水洗至用指示剂检查呈中性为止,每次洗后必须用真空抽吸排液。最后烘干、冷却、称重[4]。
试验结果见表, 5。
表5 20%盐酸对锦纶氨纶混合试样的溶解结果
试样重量/g |
剩余重量/g |
氨纶净干含量百分比/% |
重量损失百分比/% |
1.0104 |
0.2011 |
19.9 |
-0.1 |
1.1454 |
0.2292 |
20.0 |
0 |
1.0088 |
0.2039 |
20.3 |
+0.2 |
1.0183 |
0.2035 |
20.0 |
0 |
1.0254 |
0.2062 |
20.1 |
+0.1 |
从表5来看,在不考虑20%盐酸对氨纶的影响时,按d值取1.00进行计算,结果氨纶重量损失百分率在-0.1%~+0.2%之间。这说明20%盐酸溶解锦纶时对氨纶基本没有影响。
通过对氨纶在20%盐酸的重量损失d值进行了求解试验(见表6),结果证明了上述观点。按d值为1.00计算,锦纶/氨纶百分含量与配比基本一致,接近真值。
表6 20%盐酸溶液对氨纶的溶解情况
已知氨纶干重/g |
处理后剩余氨纶干重/g |
d值 |
平均d值 |
1.0575 |
1.0515 |
1.006 |
1.00 |
1.0450 |
1.0437 |
1.001 | |
1.0651 |
1.0602 |
1.005 | |
1.0085 |
1.0126 |
0.996 | |
1.0163 |
1.0112 |
1.005 | |
1.0043 |
0.9993 |
1.005 | |
1.1029 |
1.1062 |
0.997 | |
1.0230 |
1.0189 |
1.004 | |
1.0716 |
1.0695 |
1.002 | |
1.0006 |
0.9976 |
1.003 |
4结论
通过试验分析可知,80%甲酸法对氨纶的影响较大,重量损失百分率在-1.1%~-2.5%之间,超出了标准允差范围,尽管经溶解系数修正后,结果平均值可以接近真值,但误差较大,不建议使用此方法检测锦纶/氨纶混纺产品。三种方法中二甲基甲酰胺法、20%盐酸法的测试结果基本接近于真实值,二甲基甲酰胺法是GB/T2910.12—2009中规定的方法,在日常检测过程中可以优先使用,20%盐酸法可以配合使用。
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