竹炭粘膠纖維的鑒別方法

陳翠霞

（阜寧澳洋科技有限責(zé)任公司，江蘇鹽城 224000）

目前，在對竹炭粘膠纖維和普通粘膠纖維過程中，通常有8種經(jīng)常用的鑒定方法。通過實(shí)踐研究這8種方法都可以有效地將兩者進(jìn)行區(qū)分。在這些方法之中，有3種方法對于客觀條件的要求比較低，也比較簡單。這3種方法分別是密度法、燃燒法和溶解法。另外5種方法可以對竹炭粘膠纖維和普通粘膠纖維進(jìn)行更深入的鑒別，它們分別是掃描電鏡法、熱分析法、吸附法、抗菌檢測法和負(fù)離子測定法。

1 竹炭粘膠纖維簡介

竹炭粘膠纖維和普通粘膠纖維都是經(jīng)由常規(guī)紡織工藝制成，區(qū)別在于竹炭粘膠纖維的紡織液中會(huì)多加入一種納米級的竹炭微粉。因此，竹炭粘膠纖維的加工性能和優(yōu)良的力學(xué)性能都會(huì)比普通粘膠纖維在市場上更具有優(yōu)勢[1]。竹炭粘膠纖維不僅可以吸附異味和有害物質(zhì)，也可以發(fā)射遠(yuǎn)紅外線和釋放負(fù)離子，在吸濕除臭方面有所應(yīng)用，在針織內(nèi)衣和運(yùn)動(dòng)休閑服裝上也多有運(yùn)用。竹炭粘膠纖維在市場上有著廣闊的應(yīng)用前景，但是目前對竹炭粘膠纖維的鑒定，還沒有簡單有效的方法[2]。

2 竹炭形貌分析

通過肉眼無法對竹炭和竹炭微粉進(jìn)行辨別，可以利用FE-SEM在工作電壓為15千伏時(shí)對其進(jìn)行觀察。竹炭微粉中竹炭的孔隙比較多，導(dǎo)致了竹炭的表面積比較大，很好地解釋了為什么紡織液中加入竹炭微粉后形成的竹炭粘膠纖維吸附性比普通粘膠纖維大。通過設(shè)備可以觀察到竹炭獨(dú)特的結(jié)構(gòu)[3]，對這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析就可以有效地進(jìn)行區(qū)別，有利于對其進(jìn)行鑒定。比如，竹炭表面較粗糙，普通粘膠纖維表面比較光滑，而竹炭粘膠纖維的表面會(huì)有許多粗糙的小凸起，這些凸起使得竹炭粘膠纖維的表面積增大，使得竹炭的吸附性進(jìn)一步增加。通過設(shè)備細(xì)看，可以發(fā)現(xiàn)有很多大大小小不一的微孔存在于竹炭壁上，在竹炭的表面上也有著不均勻分布的小孔，這樣特殊性結(jié)構(gòu)很大程度上使得竹炭的表面積增大，擁有強(qiáng)大的吸附能力。

3 竹炭粘膠纖維鑒定方法

3.1 密度法

竹炭粘膠纖維相較于普通粘膠纖維因?yàn)榧尤肓酥裉课⒎鄱鴮?dǎo)致密度明顯增大。不同種類的竹炭粘膠纖維密度也會(huì)略有不同，這主要是因?yàn)橹裉课⒎鄣暮俊ｋm然如此，相較于普通粘膠纖維總體來說，竹炭粘膠纖維的密度增加10%以上。

3.2 燃燒法

可以取少量的粘膠纖維慢慢靠近酒精燈進(jìn)行燃燒，對燃燒中的纖維狀況進(jìn)行觀察，在燃燒之后再對粘膠纖維的灰燼進(jìn)行觀測。通過觀測對比可以發(fā)現(xiàn)，竹炭粘膠纖維更易燃燒，這可能是由于竹炭粘膠纖維中竹炭微粉是比較易燃的物質(zhì)。除此之外，燃燒之后竹炭粘膠纖維的灰燼比較少，呈現(xiàn)黑色，而普通粘膠纖維的灰燼呈白色或者淺灰色。

3.3 溶解法

各種纖維的化學(xué)組成結(jié)構(gòu)不同會(huì)使得它們的溶解性能也有所不同，溶解法主要是利用這種性質(zhì)來進(jìn)行鑒定。對粘膠纖維進(jìn)行鑒定時(shí)，主要是考察其耐酸或耐堿程度。可以選擇兩種酸性物質(zhì)對粘膠纖維進(jìn)行溶解。黃褐色是普通粘膠纖維在60%硫酸中溶解所產(chǎn)生的顏色，而竹炭粘膠纖維則會(huì)呈現(xiàn)黑色，通過肉眼就可以很明顯地區(qū)分出普通粘膠纖維和竹炭粘膠纖維。普通粘膠纖維在35%鹽酸中逐漸產(chǎn)生透明變化，竹炭粘膠纖維在35%鹽酸中基本不會(huì)呈現(xiàn)任何改變。

3.4 掃描電鏡法

竹炭微粉的粗糙表面結(jié)構(gòu)和內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)都會(huì)使得竹炭粘膠纖維的表面變得凹凸不平。雖然這在肉眼情況下無法被觀察出來，但是通過電鏡掃描之后就可以清楚地看到，普通粘膠纖維表面光滑，竹炭粘膠纖維的表面有一些褶皺，這是因?yàn)橹裉课⒎鄄荒芡耆患徔椧喊鼑Ｕ且驗(yàn)橹裉空衬z纖維獨(dú)特的結(jié)構(gòu)才使得其吸附性相較于普通粘膠纖維大大增加[4]。

3.5 熱分析法

利用熱分析儀器對樣品進(jìn)行加熱，從而測出在加熱過程中樣品的熱量損失和能量變化。在熔融方面，竹炭微粉的性質(zhì)對粘膠纖維的影響表現(xiàn)差別比較大，通過普通粘膠纖維和竹炭粘膠纖維之間的DSC曲線可以明顯地看出來。

3.6 吸附法

利用粘膠纖維在230nm處的吸光度來計(jì)算其吸附率，竹炭粘膠纖維的吸附率會(huì)明顯高于普通粘膠的吸附率。通過儀器對粘膠纖維的吸光度檢測可鑒定出竹炭粘膠纖維。

3.7 抗菌檢測法

因?yàn)橹裉空衬z內(nèi)添加了竹炭微粉，所以竹炭粘膠纖維的表面和內(nèi)部的微孔結(jié)構(gòu)對于細(xì)菌的吸附性相比于普通粘膠纖維的吸附性要大許多。將兩種纖維樣品放入含有大腸桿菌的燒瓶中，通過它們對大腸桿菌的抗菌率來進(jìn)行鑒定。竹炭粘膠纖維和普通粘膠纖維對于大腸桿菌的抗菌率之間會(huì)有著明顯的差距，通過儀器很容易被鑒定出來。

3.8 負(fù)離子測定法

在對竹炭粘膠纖維和普通粘膠纖維進(jìn)行鑒定時(shí)，使用離子測定器來對兩份纖維樣品的釋放離子量進(jìn)行測定。一般來說，竹炭粘膠纖維的負(fù)離子釋放量是普通粘膠纖維的負(fù)離子釋放量的3～5倍。在對兩份纖維樣品進(jìn)行負(fù)離子釋放測定時(shí)，要保障大氣壓和相對濕度以及環(huán)境的溫度一致，這也是為了確保測得數(shù)據(jù)的精確。

4 結(jié)語

對竹炭粘膠纖維進(jìn)行鑒定的這些方法，前3種所花費(fèi)的時(shí)間比較短，使用的設(shè)備比較容易，當(dāng)然對于竹炭粘膠纖維的鑒定也屬于簡單級別。后面5種方法則適合用于復(fù)雜的粘膠纖維鑒定。一般情況下，可以選擇前3種鑒定方法。如果是科研單位對竹炭粘膠進(jìn)行鑒定，可以優(yōu)先選擇掃描電鏡法和負(fù)離子測定法，這2種方法都可以比較直觀地對竹炭粘膠纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。