中空和非中空聚酯纖維定量分析方法的探討

蔣敏+胡耀雯+熊海鷹+陳妍+趙雪蓮+張祚

摘要：

通過對中空（單孔、四孔、七孔）聚酯纖維和非中空（無孔）聚酯纖維的縱橫截面形狀特征的了解，探討采用顯微投影儀法的根數比法和質量比法分別對多組不同孔數和混合比例的中空聚酯纖維、非中空聚酯纖維試驗樣品進行纖維含量檢測，研究確定檢測中空聚酯纖維混紡、中空聚酯纖維和非中空聚酯纖維混紡產品纖維含量最可行的方法。

關鍵詞：中空纖維;非中空纖維;聚酯纖維;定量分析;根數比法;質量比法

1 ? ?引言

聚酯纖維是由飽和的二元酸與二元醇通過縮聚反應制得的一類線性高分子縮聚物，品種繁多，因原料或中間體而異，共同特點是大分子的各個鏈節間都是以酯基“—COO—”相連，所以通稱為聚酯。以聚酯為基礎制得的纖維稱為滌綸，是三大合成纖維（滌綸、錦綸、腈綸）之一，也是最主要的合成纖維。以新的工藝技術制造生產的三維卷曲多孔（四孔、七孔等）中空聚酯纖維具有卷曲度高、卷曲自然永久、蓬松性及保暖性好、熱穩定性佳、體積小重量輕等優點。隨著我國中空多孔聚酯纖維應用的日益廣泛，中空聚酯纖維（有單孔、四孔、七孔等）及中空聚酯纖維與非中空聚酯纖維（又稱無孔聚酯纖維或普通聚酯纖維）混合生產的被芯、枕芯和纖維絮片產品備受消費者的青睞。

目前，我國檢測中空纖維以及中空纖維和非中空纖維混合產品的纖維含量采用的是中華人民共和國出入境檢驗檢疫行業標準SN/T 2640—2010《中空纖維定量分析方法——根數比法》[1]。湖南纖檢局為了滿足家紡企業生產及市場需求，雖然已經將SN/T2640—2010《中空纖維定量分析方法——根數比法》標準進行了擴項，但在實際檢測中發現部分檢測結果與生產企業的設計纖維含量不完全相符。為探究原因，本文將就中空聚酯纖維以及中空聚酯纖維和非中空聚酯纖維混紡產品的纖維含量分析采用的根數比法和質量比法進行研究探討。

2 ? ?試驗

2.1 ?原理

將纖維取樣后混勻，用纖維哈氏切片器切取其橫截面，在顯微鏡下放大100倍～500倍觀察，根據其截面形態確定纖維為非中空（無孔）纖維，或單孔、四孔、七孔等中空纖維，分別測得各種纖維的根數和各種纖維的中空截面面積，并分別計算纖維根數比（含量）和纖維質量比（含量）。

2.2 ?試樣及制備

2.2.1 ?試樣

無孔聚酯纖維：1.67dtex×38mm;單孔聚酯纖維：6.67dtex×64mm;四孔聚酯纖維：8.33dtex×60mm;七孔聚酯纖維：10.00dtex×60mm（由湖南夢潔家紡股份有限公司提供）。

2.2.2 ?制備

根據湖南省家紡企業生產的被芯、枕芯和纖維絮片產品規格和試驗要求，將中空（單孔、四孔、七孔）聚酯纖維與非中空（無孔）聚酯纖維按表1中設計的混合比例在纖維混合器（中國紡織科研究院研制的FKY03型小型開松機）中進行均勻的混合，得到均勻散纖維混合試樣共19種，編號為1#～19#。

表1 ? ?混合試驗樣品設計纖維含量

2.3 ?儀器

CU-Ⅵ纖維細度分析儀和數字化纖維檢測系統（北京和眾視野科技有限公司）;Y172哈氏切片器（常州紡儀廠）;ML204型電子天平（梅特勒一托利多儀器，上海公司）。

2.4 ?方法與過程

采用試驗方法及步驟參照SN/T2640 [1] 和FZ/T 01101—2008《紡織品 纖維含量的測定 物理法》[2]執行。

2.5 ?計算

（1）根數比法檢測的纖維含量按SN/T 2640 中6.2公式（1）或FZ/T 01101中8.3.1公式（3）計算，計算結果按GB/T 8170—2008《數值修約規則與極限數值的表示和判定》[3]修約至0.1。

（2）質量比法檢測的纖維含量按FZ/T 01101中8.3.3.2公式（7）計算，計算結果按GB/T 8170修約至0.1。

（3）樣品最終試驗結果取兩次平行試驗結果的算術平均值。若平行試驗結果的差異大于5.0%時，應測定第3個試樣，最終結果取3個試樣的算術平均值。最終結果按GB/T 8170修約至0.1。

3 ? ?結果與討論

3.1 ?各種纖維的橫截面面積的平均值

試驗樣品中各種纖維的計數測量總根數、橫截面面積的平均值及總平均值見表2。

由表2可以看出，無孔聚酯纖維的橫截面面積的平均值1#樣最大88.22?m2，2#樣最小75.42?m2;單孔聚酯纖維的橫截面面積的平均值16#樣最大595.59?m2，2#樣最小519.26?m2;四孔聚酯纖維的橫截面面積的平均值14#樣最大746.66?m2，5#樣最小664.42?m2;七孔聚酯纖維的橫截面面積的平均值17#樣最大882.36?m2，9#樣最小749.2?m2。隨著孔數增多，橫截面面積的平均值增大，且有孔的聚酯纖維的橫截面面積的平均值是無孔的6.8倍～10倍。

3.2 ?各種纖維的實測含量與設計含量的差值

采用根數比法和質量比法兩種檢驗方法實測的各種纖維含量及其與設計含量的差值分別見表3和表4。

采用根數比法檢測的1#～9#樣品的纖維含量與設計纖維含量的差值均不符合現行國家標準GB/T 29862—2013《紡織品 纖維含量的標識》[4]中纖維含量允許偏差為10%的要求，且1#～9#樣品的差值較大，在-29.2%～+44.7%范圍;10#～19#樣品的纖維含量與設計纖維含量的差值均符合現行國家標準GB/T 29862 [4]中纖維含量允許偏差為10%的要求。

采用質量比法檢測的1#～19#樣品的纖維含量與設計纖維含量的差值均符合現行國家標準GB/T 29862 [4]中纖維含量允許偏差為10%的要求。

采用根數比法檢測的10#～14#（單孔與四孔纖維混合）樣品的纖維含量與設計纖維含量的差值除11#樣品外，其他均小于15#～19#（單孔與七孔纖維混合）樣品的差值。

4 ? ?結論與建議

4.1 ?采用顯微鏡測定中空聚酯纖維以及中空聚酯纖維和非中空聚酯纖維混紡產品的纖維含量的質量比法是可行的，測定中空聚酯纖維和非中空聚酯纖維混紡產品的纖維含量的根數比法在纖維細度相近時是可行的。如兩種纖維細度相差較大時（大于1.5倍），建議采用質量比法。

4.2 ?采用顯微鏡測定中空聚酯纖維的纖維含量的根數比法和質量比法均是可行的。

4.3 ?采用顯微鏡測定中空聚酯纖維的纖維含量的根數比法在纖維細度相近時（小于1.5倍）是可行的。

4.4 ?為了保證檢測結果的準確可靠，在檢驗時間充分和儀器設備條件滿足檢測要求的情況下，建議采用質量比法。

參考文獻：

[1] SN/T 2640—2010中空纖維定量分析方法——根數比法[S].

[2] FZ/T 01101—2008 紡織品 纖維含量的測定 物理法[S].

[3] GB/T ?8170—2008 數值修約規則與極限數值的表示和判定[S].

[4] GB/T 29862—2013紡織品 纖維含量的標識[S].

（作者單位：蔣敏、胡耀雯、熊海鷹、張祚，湖南省纖維檢驗局/國家苧麻產品質量監督檢驗中心;陳妍、趙雪蓮，湖南工程學院紡織服裝學院）