NaOH運用于不銹鋼纖維定量分析試驗的探討

張曉靜，張 申，何衛星

(江蘇省紡織研究所股份有限公司，江蘇 無錫 214000)

NaOH運用于不銹鋼纖維定量分析試驗的探討

張曉靜，張 申，何衛星

(江蘇省紡織研究所股份有限公司，江蘇 無錫 214000)

文章根據75 wt%硫酸可以溶解棉，40 wt%氫氧化鈉溶液可以溶解滌綸的特性，探討把40 wt%氫氧化鈉溶液運用于不銹鋼混紡紗線成分定量分析試驗的可行性，試驗結果表明，可采用75 wt%硫酸/40 wt%氫氧化鈉溶液的方法來做滌棉不銹鋼混紡紗線成分定量分析，結果準確可靠，重現性好。

氫氧化鈉；不銹鋼纖維；定量

隨著經濟的迅速發展和科技的不斷進步，人們對生活品質的要求越來越高，為了滿足人們的需求，社會的各個領域都在不斷創新，紡織行業中也不斷涌現出新的紡織材料，紡織品正向著多功能方向發展。功能性紡織品可以通過功能性纖維和功能性整理兩種方式獲得。其中不銹鋼纖維是功能性纖維中發展運用比較成熟的典范。利用不銹鋼和其他纖維混紡可生產出抗靜電、防電磁輻射、抗菌效果極佳的功能性織物。但不同種類的不銹鋼纖維織物，因不銹鋼纖維在織物中的含量不同而產生性能差別，其混紡比例決定了產品的用途，因此不銹鋼纖維含量測試方法值得研究。

1 研究思路

1.1 試驗現狀

目前，關于不銹鋼纖維與其他纖維混紡紗線的定量分析方法還在探索中。其中，滌棉不銹鋼混紡紗是依據GB/T24125-2009《不銹鋼纖維與棉滌混紡本色紗線》中附錄A進行定量分析，用75 wt%硫酸和98 wt%濃硫酸分別溶解混紡紗線中的棉纖維和滌綸纖維來計算各纖維含量。但會導致不銹鋼纖維含量檢測結果不穩定，重復性差[1]，而且98 wt%濃硫酸是強酸，具有極高的腐蝕性，使用過程中存在很大的危險性。另一種方法是利用苯酚/四氯乙烷溶解滌綸纖維，再用450℃高溫除去棉纖維來計算各纖維含量，此方法檢測結果穩定可靠[2]，但苯酚/四氯乙烷具有一定毒性且加熱法耗費時間較長。

1.2 不銹鋼纖維性能

微米級的不銹鋼纖維，主要特性表現為以下幾個方面[3]：

撓性—8 μm的不銹鋼纖維的柔軟性相當于直徑13 μm的麻纖維，故具有可紡性。

機械性能—8 μm的不銹鋼纖維斷裂強力可達2.94 cN～5.88 cN，與棉纖維單強接近，并有良好的彎曲加工性和耐磨性。

耐腐蝕性—完全耐硝酸、堿及有機溶劑。

導電性—電阻很低，是電的良導體。

耐熱性—在氧化環境中，溫度高達600℃可連續使用，是良好的耐高溫材料。

1.3 滌綸纖維性能

滌綸有較好的耐化學試劑性能，能耐弱酸弱堿，在室溫下有一定的耐稀強酸的能力，耐強堿性較差。向分別裝有約1 g滌綸纖維的兩個燒杯中各加入50 mL 40 wt%氫氧化鈉溶液，加熱至沸騰并保持3 min，滌綸纖維均完全溶解。

1.4 試驗設計

不銹鋼有良好的耐堿性能和耐熱性能，滌綸在沸騰的40 wt%氫氧化鈉溶液中3 min可完全溶解，75 wt%硫酸能溶解棉纖維，根據這些特性，準備已知配比的滌棉不銹鋼混紡試樣，用75 wt%硫酸和40 wt%氫氧化鈉溶液分別溶解棉纖維和滌綸纖維，計算各纖維含量，探討其可行性。

2 試驗

2.1 試樣

28 tex滌綸/棉/不銹鋼纖維36/36/28混紡紗線若干。

2.2 試劑

75 wt%硫酸；40 wt%氫氧化鈉溶液；稀氨水；三級蒸餾水。

2.3 主要儀器設備

250 mL具塞三角燒瓶；250 mL燒杯；玻璃棒；封閉電爐；分析天平(精度0.0001 g)；玻璃砂芯漏斗；干燥器；恒溫鼓風烘箱；抽濾裝置等。

2.4 試驗步驟

2.4.1 將滌棉不銹鋼混紡紗線退捻成單紗并剪成1 cm小段[4]，混合均勻；

2.4.2 將混合均勻的試樣取10個樣，每個樣約1 g左右，放入稱量瓶，烘干，稱重，精確至0.0001 g；

2.4.3 將稱好的試樣放入三角燒瓶，按1∶100浴比放入75 wt%硫酸，搖動燒瓶將試樣充分潤濕；

2.4.4 將三角燒瓶保持50℃±5℃放置1 h，每隔10 min搖動一次；

2.4.5 將殘留物過濾到玻璃砂芯坩堝，真空抽吸排液，清水連續洗滌若干次，稀氨水中和兩次，再用清水洗滌；

2.4.6 將坩堝和殘留物烘干，冷卻，稱重，稱得滌綸和不銹鋼纖維的重量；

2.4.7 將上述稱量完的試樣放入燒杯，按1∶100浴比放入40 wt%氫氧化鈉溶液，加熱至沸騰后保持5 min；

2.4.8 燒杯冷卻后，重復(5)～(6)的操作，稱得不銹鋼纖維的質量。

2.4.9 計算結果見表1。

3 結果分析與總結

在 28 tex滌綸/棉/不銹鋼纖維36/36/28混紡紗線成分定量分析中，用75 wt%硫酸溶解棉纖維，剩下滌綸和不銹鋼纖維，再用40 wt%氫氧化鈉溶解滌綸纖維，剩下不銹鋼纖維，最終結果與實際配比基本一致，誤差在-0.5%～-0.2%之間，均不高于0.5%，在可置信范圍內，數據穩定可靠，重現性好。這種方法既改善了濃硫酸法結果不穩定重復性差的缺點，又規避了苯酚/四氯乙烷結合加熱法中毒性物質苯酚/四氯乙烷的使用，且操作簡單，大大的節省了時間，可用于滌棉不銹鋼混紡產品的定量分析。但顯微鏡下觀察不銹鋼纖維表面有輕微受損，說明不銹鋼纖維仍有一定量損失，為提高試驗精確度，后續需要對試驗條件和不銹鋼纖維修正系數進行進一步研究。

表1 滌棉不銹鋼混紡紗成分定量分析結果

[1] 殷祥剛，董激文.三組分混紡紗中不銹鋼纖維定量分析方法[J].產業用紡織品，2008，(4)：43—45.

[2] 楊瑜榕.不銹鋼纖維混紡紗線定量分析方法研究[J].棉紡織技術，2011，39(9)：26—27.

[3] 倪廣菊，張毅.不銹鋼纖維性能及在紡織工業中的應用[J].中國纖檢，2005，(2)：46.

[4] 董激文，季曉丹，夏佳麗.不銹鋼纖維/滌綸/棉混紡產品含量分析的實踐[J].中國纖檢，2007，(5)：19—20.

Research on Using Sodium Hydroxide in Quantitative Analysis of Stainless Fiber

ZhangXiaojing,ZhangShen,HeWeixing

(Jiangsu Provincial Textile Research Institute Co., Ltd., Wuxi 214000, China)

The feasibility of using 40 wt% NaOH aqueous solution in analyzing fiber content in stainless fiber blended yarn were discussed in the article, according to the property of cotton be dissolved in 75 wt% sulfuric acid and polyester be dissolved in 40 wt% NaOH aqueous solution. The result shows that quantitative analysis of polyester cotton stainless blended yarn through 75 wt% sulfuric acid and 40 wt% NaOH aqueous solution method is accurate and reliable with good reproducibility.

NaOH; stainless fiber; quantitative analysis

2017-01-04

張曉靜(1986—)，女，山東煙臺人，助理工程師。

TS107.2

B

1009-3028(2017)01-0027-03