聚烯烃弹性纤维的定性定量方法研究

  摘要:通过燃烧法、显微镜观察法、溶解法、红外吸收光谱法,对聚烯烃弹性纤维的特性进行了研究,总结出了聚烯烃弹性纤维定性定量的方法。

  关键词:聚烯烃弹性纤维;定性;定量

  聚烯烃弹性纤维是一种新型的弹性纤维,与传统的弹性纤维相比,它具有较强的耐化学腐蚀性,不溶于一般的化学试剂,而且,还具有较好的柔软性,无论是与天然纤维还是化学纤维混合,其产品都拥有柔软的手感,不会表现出僵硬的化纤感。在笔者的日常检测工作中已接到很多含聚烯烃弹性纤维的样品。

  对于聚烯烃弹性纤维,在标准GB/T 4146.1—2009《纺织品 化学纤维 第1部分:属名》中的3.24条,及AATCC Test Method 20—2011《纤维分析:定性》中的1.3条中有提及。但在常用的纤维鉴别标准FZ/T 01057—2007《纺织纤维鉴别试验方法》、AATCC Test Method 20—2011《纤维分析:定性》和常用的纺织品定量标准GB/T 2910—2009《纺织品 定量化学分析》、AATCC Test Method 20A—2011《纤维分析:定量》中并没有提供详细的定性及定量方法。

  为此,本文结合实际工作的经验,对聚烯烃弹性纤维的定性定量方法进行了研究,力图找出此类产品既简单实用又准确快捷的检验方法。

  1 聚烯烃弹性纤维的定性分析

  1.1 手感目测法

  聚烯烃弹性纤维目测外观与氨纶粗细相仿,手感富有弹性、柔软性。

  1.2 燃烧法

  1.2.1 仪器与工具

  酒精灯、镊子、剪刀。

  1.2.2 试验步骤

  从样品中取少量聚烯烃弹性纤维,用镊子夹住,缓慢靠近火焰,观察纤维对热的反应情况,并做好记录。然后将纤维移入火焰中,观察纤维在火焰中的燃烧情况并做好记录。将纤维撤离火焰并观察离火后的燃烧状态,做好记录。当试样熄灭时闻其燃烧的气味和观察残留物的特征并做好记录。详细情况如表1所示。

  1.3 显微镜法

  1.3.1 仪器、工具与试剂

  哈氏切片器、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、生物显微镜、液体石蜡、甘油等。

  1.3.2 试验步骤

  将少量纤维平行铺于载玻片上,盖上盖玻片,放在显微镜的载物台上,观察并记录其纵面形态。如图1所示,其纵面形态特点是: 表面光滑,有的带有疤痕。

  1.4 溶解法

  1.4.1 仪器、工具与试剂

  天平、温度计、电热恒温水浴锅、封闭电炉、试管、试管夹、小烧杯、镊子、坩埚、称量瓶,常用的试剂(见表2)等。

  1.4.2 试验步骤

  将少量聚烯烃弹性纤维放入试管或小烧杯中,加入适量的常用试剂,在常温下摇动5min。如果在常温条件下不溶解,可以用封闭电炉加热至沸腾,并保持3min,观察溶解情况。聚烯烃弹性纤维在常用试剂中的溶解性能如表2所示。

  注: S—溶解; P—部分溶解; PSS—微溶; I—不溶解; △—溶胀。

  1.5 红外光谱鉴别法

  聚烯烃弹性纤维的红外吸收光谱图如图2所示。由图可见,在2918cm-1、2849cm-1、1463cm-1处有很明显的吸收峰。

  2 聚烯烃弹性纤维与其他纤维的混合物的定量分析

  由于聚烯烃弹性纤维属于弹性纤维,所以,一般情况下可以采用手工分解法对其进行定量。如果对于某些不容易拆的样品,也可以根据以上的溶解性能,根据具体的情况选择适当的试剂,采用溶解法进行定量:①当聚烯烃弹性纤维与纤维素纤维混合时可采用75%硫酸进行定量;②当聚烯烃弹性纤维与毛、丝等蛋白质纤维混合时可采用次氯酸钠溶液进行定量;③当聚烯烃弹性纤维与锦纶混合时可采用80%甲酸进行定量;④当聚烯烃弹性纤维与腈纶混合时可采用N,N-二甲基甲酰胺进行定量;⑤当聚烯烃弹性纤维与聚酯纤维混合时可采用98%浓硫酸进行定量。在日常检验中,笔者利用这些方法进行定量,取得了很好的效果。

  3 结论

  通过上面的研究分析可见,聚烯烃弹性纤维外观比较细,燃烧时有石蜡味,而且化学稳定性较好,不溶于一般的试剂,红外吸收光谱图也具有很明显的吸收峰。

  利用这些特征比较容易地就能将其与其他弹性纤维进行区别。比如氨纶溶于浓硫酸,而聚烯烃弹性纤维不溶;二烯类弹性纤维一般比较粗,燃烧时有烧橡胶的味道,而聚烯烃弹性纤维比较细,燃烧时是石蜡味。

  另外,利用聚烯烃弹性纤维化学稳定性较好的特点,也很容易对其进行定量分析。

  参考文献:

  [1] FZ/T 01057—2007 纺织纤维鉴别试验方法[S].

  [2] GB/T 2910—2009 纺织品 定量化学分析[S].

  [3] AATCC TM 20—2011 纤维分析: 定性[S].

  [4] AATCC TM 20A—2011纤维分析: 定量[S].

  [5] GB/T 4146.1—2009 纺织品 化学纤维 第1部分: 属名[S].

  (作者单位:广州市纤维产品检测院)

  摘要:通过燃烧法、显微镜观察法、溶解法、红外吸收光谱法,对聚烯烃弹性纤维的特性进行了研究,总结出了聚烯烃弹性纤维定性定量的方法。

  关键词:聚烯烃弹性纤维;定性;定量

  聚烯烃弹性纤维是一种新型的弹性纤维,与传统的弹性纤维相比,它具有较强的耐化学腐蚀性,不溶于一般的化学试剂,而且,还具有较好的柔软性,无论是与天然纤维还是化学纤维混合,其产品都拥有柔软的手感,不会表现出僵硬的化纤感。在笔者的日常检测工作中已接到很多含聚烯烃弹性纤维的样品。

  对于聚烯烃弹性纤维,在标准GB/T 4146.1—2009《纺织品 化学纤维 第1部分:属名》中的3.24条,及AATCC Test Method 20—2011《纤维分析:定性》中的1.3条中有提及。但在常用的纤维鉴别标准FZ/T 01057—2007《纺织纤维鉴别试验方法》、AATCC Test Method 20—2011《纤维分析:定性》和常用的纺织品定量标准GB/T 2910—2009《纺织品 定量化学分析》、AATCC Test Method 20A—2011《纤维分析:定量》中并没有提供详细的定性及定量方法。

  为此,本文结合实际工作的经验,对聚烯烃弹性纤维的定性定量方法进行了研究,力图找出此类产品既简单实用又准确快捷的检验方法。

  1 聚烯烃弹性纤维的定性分析

  1.1 手感目测法

  聚烯烃弹性纤维目测外观与氨纶粗细相仿,手感富有弹性、柔软性。

  1.2 燃烧法

  1.2.1 仪器与工具

  酒精灯、镊子、剪刀。

  1.2.2 试验步骤

  从样品中取少量聚烯烃弹性纤维,用镊子夹住,缓慢靠近火焰,观察纤维对热的反应情况,并做好记录。然后将纤维移入火焰中,观察纤维在火焰中的燃烧情况并做好记录。将纤维撤离火焰并观察离火后的燃烧状态,做好记录。当试样熄灭时闻其燃烧的气味和观察残留物的特征并做好记录。详细情况如表1所示。

  1.3 显微镜法

  1.3.1 仪器、工具与试剂

  哈氏切片器、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、生物显微镜、液体石蜡、甘油等。

  1.3.2 试验步骤

  将少量纤维平行铺于载玻片上,盖上盖玻片,放在显微镜的载物台上,观察并记录其纵面形态。如图1所示,其纵面形态特点是: 表面光滑,有的带有疤痕。

  1.4 溶解法

  1.4.1 仪器、工具与试剂

  天平、温度计、电热恒温水浴锅、封闭电炉、试管、试管夹、小烧杯、镊子、坩埚、称量瓶,常用的试剂(见表2)等。

  1.4.2 试验步骤

  将少量聚烯烃弹性纤维放入试管或小烧杯中,加入适量的常用试剂,在常温下摇动5min。如果在常温条件下不溶解,可以用封闭电炉加热至沸腾,并保持3min,观察溶解情况。聚烯烃弹性纤维在常用试剂中的溶解性能如表2所示。

  注: S—溶解; P—部分溶解; PSS—微溶; I—不溶解; △—溶胀。

  1.5 红外光谱鉴别法

  聚烯烃弹性纤维的红外吸收光谱图如图2所示。由图可见,在2918cm-1、2849cm-1、1463cm-1处有很明显的吸收峰。

  2 聚烯烃弹性纤维与其他纤维的混合物的定量分析

  由于聚烯烃弹性纤维属于弹性纤维,所以,一般情况下可以采用手工分解法对其进行定量。如果对于某些不容易拆的样品,也可以根据以上的溶解性能,根据具体的情况选择适当的试剂,采用溶解法进行定量:①当聚烯烃弹性纤维与纤维素纤维混合时可采用75%硫酸进行定量;②当聚烯烃弹性纤维与毛、丝等蛋白质纤维混合时可采用次氯酸钠溶液进行定量;③当聚烯烃弹性纤维与锦纶混合时可采用80%甲酸进行定量;④当聚烯烃弹性纤维与腈纶混合时可采用N,N-二甲基甲酰胺进行定量;⑤当聚烯烃弹性纤维与聚酯纤维混合时可采用98%浓硫酸进行定量。在日常检验中,笔者利用这些方法进行定量,取得了很好的效果。

  3 结论

  通过上面的研究分析可见,聚烯烃弹性纤维外观比较细,燃烧时有石蜡味,而且化学稳定性较好,不溶于一般的试剂,红外吸收光谱图也具有很明显的吸收峰。

  利用这些特征比较容易地就能将其与其他弹性纤维进行区别。比如氨纶溶于浓硫酸,而聚烯烃弹性纤维不溶;二烯类弹性纤维一般比较粗,燃烧时有烧橡胶的味道,而聚烯烃弹性纤维比较细,燃烧时是石蜡味。

  另外,利用聚烯烃弹性纤维化学稳定性较好的特点,也很容易对其进行定量分析。

  参考文献:

  [1] FZ/T 01057—2007 纺织纤维鉴别试验方法[S].

  [2] GB/T 2910—2009 纺织品 定量化学分析[S].

  [3] AATCC TM 20—2011 纤维分析: 定性[S].

  [4] AATCC TM 20A—2011纤维分析: 定量[S].

  [5] GB/T 4146.1—2009 纺织品 化学纤维 第1部分: 属名[S].

  (作者单位:广州市纤维产品检测院)


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