聚芳酯纖維在紡織品中定量化學分析方法

陳安城++++范國慶++++黃炳海++++林登光

摘要

將聚芳酯纖維與其他多種纖維混合后，采用國家標準規定的定量分析試驗方法，在不同試驗條件下獲得對應的質量修正系數，從而確定出一系列定量分析方法。此研究結論適用于纖維檢驗機構針對聚芳酯纖維相關的成分定量分析試驗。

關鍵詞：聚芳酯纖維；定量分析；修正系數

1 引言

聚芳酯又稱芳香族聚酯，是重要的熱塑性特種工程塑料之一。聚芳酯纖維是經熔融聚合紡絲法獲得的特種纖維。由于采用熔融聚合、熔融紡絲方法制備，在整個制備過程中沒有溶劑揮發和有害氣體排放，屬于綠色環保節能低碳材料。該纖維符合對高強度、高模量、耐高溫、耐輻射、高技術等綜合性能優良纖維的要求，可將其應用在航空航天、裝甲防護、艦艇繩纜等國防、特種交通領域，高溫過濾材料、電子絕緣材料、體育用品等軍民兩用領域。

本文結合相關國家標準中規定的通用纖維定量方法[1]，在大量的試驗驗證基礎上，得出聚芳酯纖維在紡織品中定量檢驗所采用的方法，研究了該纖維與常見纖維（棉、粘膠纖維、維綸、錦綸、腈綸等）混紡時的定量依據，最終獲得針對該纖維的一系列修正系數，在確保定量檢驗結果精確性方面提供了可靠的數據。

2 試驗

2.1 試驗準備

試劑：

二甲基甲酰胺、二氯甲烷、20%鹽酸、二甲基乙酰胺、甲酸/氯化鋅、堿性次氯酸鈉、苯甲醇、苯酚/四氯乙烷、80%甲酸、冰乙酸、丙酮、二甲苯、環己酮、75%硫酸（未標注濃度或含量的試劑均為分析純）。

試樣：

聚芳酯纖維，單纖標準襯布（包括羊毛、聚酯纖維、棉、腈綸、錦綸、醋纖），氨綸等。

儀器：

砂芯坩堝、索氏萃取器、抽濾裝置、干燥器、具塞三角燒瓶；干燥烘箱，能保持溫度為（105±3）℃；分析天平（精度0.0002g）；水浴恒溫振蕩器，能保持三角燒瓶溫度為（70±2）℃。

試樣的預處理：

隨機抽取聚芳酯纖維試樣（5±0.01）g，用乙醚在索氏萃取器萃取1h，頻率為每小時循環6次以上，待乙醚徹底揮發后，將試樣浸泡在冷水中60min，然后再在（65±5）℃熱水中浸泡約1h，水和試樣體積比為100：1，持續攪拌溶液，最后抽吸并經過離心脫水晾干。

2.2 質量修正系數的確定

在進行混紡試驗時，試驗方法主要參考GB/T 2910—2009《紡織品 定量化學分析》和FZ/T 01095—2002《紡織品 氨綸產品纖維含量的測試方法》所規定的各種試驗條件，與其他常見種類纖維進行人工定量混紡，針對每一個變量因素做10個樣品的重復性試驗，最后計算出質量修正系數的平均值。質量修正系數試驗結果見表1。

2.3 定量化學分析方法確定

表1中各數據是聚芳酯纖維在常見各種不同溶劑或溶劑中的修正系數，可綜合分析出聚芳酯纖維與其他纖維混紡產品的定量分析過程中，應該采用的方法。

（1）聚芳酯纖維與纖維素纖維混紡面料定量分析試驗方法。采用75%硫酸[在每克試樣中加入200mL試劑，在溫度為（50±5）℃的水浴鍋中放置1h，平均每隔10min搖一次]，目的是溶解其中的各種天然纖維素纖維，剩下的就是聚芳酯纖維。

（2）聚芳酯纖維與聚酯纖維（質量比為1：1）混紡面料定量分析試驗方法。采用三氯乙酸/三氯甲烷（在每克試樣中加入100mL的試劑，在常溫的環境中放置30min，每10min搖一次），目的是溶解其中的聚酯纖維，剩下的就是聚芳酯纖維。

（3）聚芳酯纖維與蛋白質纖維混紡面料定量分析試驗方法。

采用1mol/L的堿性次氯酸鈉溶液（每克試樣加入100mL的試劑，在20℃水浴中劇烈振蕩40min），目的是溶解其中的蛋白質纖維，剩下聚芳酯纖維[1]。

（4）聚芳酯纖維與錦綸混紡面料定量分析試驗方法。

鹽酸法：采用20%鹽酸（每克試樣加入100mL的試劑，常溫持續振蕩15min），目的是溶解其中的錦綸，剩下聚芳酯纖維。

甲酸法：采用80%甲酸（每克試樣加入100mL的試劑，放置15min，持續搖動），目的是溶解混紡產品中的錦綸，剩下聚芳酯纖維。

（5）聚芳酯纖維與腈綸混紡面料定量分析試驗方法。采用二甲基甲酰胺（每克試樣加入100mL試劑，在90℃～95℃下，分別做兩次，時間為60min和30min，然后平均每隔10min輕輕搖一次），目的是溶解其中的腈綸，剩下聚芳酯纖維。

（6）聚芳酯纖維與氨綸混紡面料定量分析試驗方法。

80%硫酸法：采用80%硫酸（每克試樣加入200mL的試劑，在常溫水浴中攪拌10min），目的是溶解其中的氨綸，剩下聚芳酯纖維。

（7）聚芳酯纖維與醋酯纖維混紡面料定量分析試驗方法。

冰乙酸法：采用冰乙酸（每克試樣加入100mL的試劑，常溫振蕩20min，至少重復3次），目的是溶解其中的醋酯纖維，剩下聚芳酯纖維。

丙酮法：采用丙酮（每克試樣加入100mL的試劑，靜置于常溫中，每隔10min搖一次，重復3次，分別為30min、15min和15min），目的是溶解其中的醋酯纖維，剩下聚芳酯纖維。

（8）聚芳酯纖維與三醋酯纖維或聚乳酸纖維混紡面料定量分析試驗方法。采用二氯甲烷（每克試樣加入100mL的試劑，靜置30min后，平均每隔10min搖一次），目的是溶解其中的三醋酯纖維、聚乳酸纖維，剩下聚芳酯纖維。

2.4 定量分析方法的驗證

對以上方法進行綜合試驗以判斷其真實可行性。采用表2中已設定質量百分比的聚芳酯纖維與其他種纖維混合物，進行系列試驗。參考GB/T 2910—2009中試驗方法，針對不同種類的纖維分別選取了棉、羊毛、粘纖和各種合成纖維為代表品種進行試驗。同時，由兩名試驗人員分別對每種樣品進行平行試驗，從而驗證數據的可靠性。結果見表2。

分析表2中各項數據，在上述人為設定的混紡種類和混紡比等各類因素條件下，經多個平行樣試驗，整體測試結果穩定性良好，另外，經兩位平行試驗人員測試后，結果也能將誤差控制在1%以內，因此，試驗方法符合GB/T 2910—2009的要求。

3 結論

本文系統研究了聚芳酯纖維與多種纖維的混紡條件下進行的成分含量的化學定量分析試驗方法，在大量試驗后確定出來該纖維在不同因素下的質量修正系數。測試選取的纖維既有天然纖維，也有合成纖維，測試方法和結論有很強的現實意義。另外，試驗中也有部分不足之處，由于條件受限，部分特種纖維品種無法找到，混紡品種覆蓋面還不是很全面，需要后期做大量補充試驗。經過一系列平行試驗論證，在有限的測試范圍內，本文研究獲取的化學定量分析方法具有很好的可行性，試驗結果也具有穩定性和重現性，測試結果誤差范圍也基本符合GB/T 2910—2009標準要求。

參考文獻：

[1] 鄭明通. 次氯酸鈉法定量分析纖維素纖維/氨綸混紡織物[J]. 中國纖檢， 2016 （3）： 84-85.

（作者單位：福建省紡織產品檢測技術重點實驗室，福建省纖維檢驗局）endprint