快速確定色牢度試驗貼襯織物的方法探討

張國華

(深圳市計量質量檢測研究院,廣東 深圳518109)

隨著社會不斷發展進步,紡織服裝產品的流行周期越來越短,紡織服裝企業對產品檢驗周期要求也越來越短。在此大環境下,如何提高工作效率,縮短檢驗周期,來滿足企業的訴求,成為檢測機構工作的重點。色牢度試驗單纖維貼襯的快速確定,是縮短色牢度檢測周期的關鍵所在,在檢測工作中起著重要的作用。

1 色牢度貼襯織物

紡織品色牢度檢測標準規定了2種貼襯方法：一種是多纖維貼襯,簡稱多纖貼襯,須符合GB/T 7568.7標準要求,將待測試樣與多纖貼襯縫合,形成一個尺寸為(40±2)mm×(100±2)mm的組合試樣;另一種是2塊單纖維貼襯,如待測試樣是單一組分纖維的紡織品,第一塊貼襯由試樣的同類纖維制成,第二塊貼襯由表1、表2規定的纖維制成,如待測試樣為混紡或交織品,則第一塊貼襯由主要含量的纖維制成,第二塊貼襯由次要含量的纖維制成,簡稱單纖貼襯,須符合GB/T 7568.1－7568.6,GB/T 13765標準要求[1－3],將待測試樣與2塊單纖貼襯縫合,形成一個尺寸為(40±2)mm×(100±2)mm的組合試樣。由于仲裁試驗規定的是單纖貼襯,故紡織品色牢度檢測工作中,單纖貼襯應用更為廣泛。

單纖貼襯需要根據試樣的纖維含量來選擇2塊貼襯。對于單一組分和二組分試樣,僅需鑒別出纖維類別,即可確定2塊單纖貼襯;對于含有三組分及以上的試樣,則須鑒別出含量較多的2種纖維,才能確定2塊單纖貼襯。色牢度試驗單纖貼襯的快速確定,關鍵在于快速確定試樣的纖維成分,或者其中含量較多的2種纖維。

表1 耐水、耐汗、耐皂洗方法A、B色牢度單纖貼襯織物

表2 耐皂洗方法C、D色牢度單纖貼襯織物

2 常用檢測方法

在國內,很多檢測機構確定單纖貼襯的方法,是根據試樣是否測試纖維含量項目,如果有檢測該項目,就依據纖維含量的檢測結果來選擇貼襯,這樣會花費大量的時間,用來等待纖維含量檢測結果;如果該試樣沒有測試纖維含量項目,就更麻煩,須對試樣進行纖維定性定量分析。對單一組分纖維的試樣,選取FZ/T 01057—2007《紡織纖維鑒別試驗方法》中常用的燃燒法、顯微鏡法、溶解法等方法中的1～2種,便可鑒別出纖維的類別。但對多組分纖維的試樣,用以上方法,就會變得比較困難,特別是含有多種化學纖維的混紡織物。例如,在顯微鏡下觀察到有多種形態纖維的試樣,其中有天然纖維,也有化學纖維,天然纖維通過纖維縱向形態,就可鑒別出來,而化學纖維由于形態特征相近,很難用上述方法快速鑒別,就難以找出試樣中含量較多的2種纖維,須對樣品進行精確的定性定量分析,相當于測試一次纖維含量,這樣既耗時,又耗力。

3 顯微溶解估算法

色牢度試驗單纖維貼襯快速確定方法,是將顯微鏡法、溶解法2種纖維鑒別方法有機地融合在一起,在顯微鏡下,觀察纖維形態及溶解情況,再輔以燃燒法,來確定試樣的纖維成分。三組分及以上的試樣,估算出較多的2種纖維,從而快速確定出2塊單纖貼襯,本文暫稱為顯微溶解估算法。

顯微溶解估算法,是先用顯微鏡將待測纖維進行大致分類。其中棉、麻、動物毛纖維(如羊毛、羊絨、兔毛、羊駝毛、駝絨、馬海毛、牦牛毛)、蠶絲等天然纖維,可根據這些纖維獨特的形態特征,用顯微鏡即可鑒別;剩余的化學纖維(如腈綸、錦綸、聚酯纖維、莫代爾、萊賽爾等),經顯微鏡初步鑒別后[4],若是單一組分纖維織物或交織織物,可用燃燒法,根據其燃燒特征,鑒別出纖維種類。若是多組分纖維混紡織物,則需要在顯微鏡下,觀察其中的化學纖維在不同試劑中的溶解情況,再根據化學纖維的溶解特性,來分辨纖維類別。檢驗人員根據工作經驗結合公式1,估算出試樣中較多的2種纖維,從而快速確定出2塊單纖貼襯。

顯微溶解估算法操作如下：

將待測纖維均勻地分散在滴有適量丙三醇的載玻片上,避免纖維之間相互交叉、重疊,蓋上蓋玻片,將載玻片放到載物臺上,調節顯微鏡,觀察其形態特征。

(1)若是天然纖維,與FZ/T 01057－2007中規定的纖維形態進行比對,鑒別出纖維類別,如只有一種天然纖維,則按表1、表2規定選擇貼襯,如果有2種及以上,則通過顯微鏡目測,選擇最多的2種纖維當貼襯。

(2)若是單一組分化學纖維,結合燃燒試驗,根據纖維靠近火焰、接觸火焰、離開火焰時不同的燃燒現象、燃燒時產生的氣味、燃燒后的殘余物,來確定纖維類別,并按表1、表2規定選擇貼襯。

(3)若是含有化學纖維的多組分混紡纖維,則需取待測纖維,將之均勻地分散在載玻片上,以免纖維相互間交叉、重疊,蓋上蓋玻片,將載玻片放到載物臺上。用筆尖壓住蓋玻片,調節顯微鏡,直到能夠看清到待測纖維的縱向形態,透過蓋玻片的縫隙,滴入1滴已知化學試劑,觀察纖維溶解情況,然后,依據各種化學纖維的溶解特性,確定出纖維種類。必要時可重復以上步驟,直到將所有纖維一一鑒別出來。最后,通過顯微鏡觀察結果,檢驗人員根據經驗,估算出試樣中最多的2種纖維,來選擇貼襯。如試樣中有2種纖維含量比較接近,難以估算,可以用公式(1)進行計算。K=n1d12ρ1/n2d22ρ2(1)式中：K為2種纖維的重量比;n1為第一種纖維根數,根;d1為第一種纖維直徑,μm;ρ1為第一種纖維密度,g/m3;n2為第二種纖維根數,根;d2為第二種纖維直徑,μm;ρ2為第二種纖維密度,g/cm3。

公式(1)中,當K＞1時,表明第一種纖維含量比第二種纖維含量多,當K=1時,表明2種纖維含量相當,當K＜1時,表明第一種纖維含量比第二種纖維含量少。

4 試驗部分

4.1 材料與儀器

常用方法 分析天平(精度0.000 2 g或以上)、干燥烘箱、普通生物顯微鏡(目鏡10×、物鏡10×或40×)、抽濾裝置、玻璃砂芯坩堝、機械震蕩器、加熱裝置、三角燒瓶、纖維切片器、鑷子、載玻片、蓋玻片、打火機、11組待測試樣,以及FZ/T 01057－2007、GB/T 2910－2009、FZ/T 01026－2013等標準規定的其他儀器和試劑。

顯微溶解估算法 普通生物顯微鏡(目鏡10×、物鏡10×或40×)、顯微投影儀(放大500倍)、數字式圖像分析儀、纖維切片器、楔形尺、描圖紙、鑷子、載玻片、蓋玻片、打火機、11組待測試樣、丙三醇(濃度≥99%)、濃度為20%的鹽酸、濃度為68%的硝酸等。

4.2 試驗結果

用2種方法,分別對11組樣品進行測試,其中梭織布6組,針織布5組,詳細結果見表3。

表3 2種方法檢驗結果和所用時間

4.3 分析討論

由表3可得出,2種方法最終結果完全一致。但在用時方面,常用方法平均用時約19 h,而顯微溶解估算法平均用時不到2 min。這是因為后者只需鑒別出試樣中含量較多2種的纖維,而不必將試樣中的所有纖維的含量一一分析出來,節省了大量的時間,從而為色牢度檢測節省了時間。紡織品色牢度日常檢測中,試樣纖維成分多為兩組分及以下,且大部分的多組分試樣,根據檢驗人員的工作經驗就能判定出較多的2種纖維,只有在極少數情況下,才需要用到公式1進行計算,來確定2塊單纖貼襯,故實際工作中,顯微溶解估算法平均用時會更短。表3中深藍色針織布用到公式1進行計算,所以花了較長時間,如果剔除該樣品,則顯微溶解估算法平均用時不到1 min。而采用常用方法時,纖維成分定性定量一般是分批次進行,試樣不可能都做到即到即測,所以,即使是單一組分試樣也可能要耗費較長時間。

用公式(1)進行計算時,要求纖維橫截面為圓形或者近圓形,對于橫截面為異型的纖維則不適用。由于纖維橫截面不可能都是圓形,所以該方法有一定的誤差。當K值接近1時,表明2種纖維含量非常接近,如果還有一種纖維明顯比這2種纖維含量都高時,為了節省時間,檢驗人員可以將2種纖維對應的貼襯都選上,多檢測一組試樣,最后根據纖維含量測試結果,選擇對應的結果,來出具報告。

顯微溶解估算法最大的優勢是能快速、便捷地確定單纖貼襯,但對檢測人員要求很高,由于涉及對待測試樣中較多的2種纖維含量的估算,要求檢測人員要有豐富的纖維成分定性定量的工作經驗,否則極易出錯。傳統常用方法的優點是準確,但耗時較長,特別是遇到含有多組分纖維的試樣,如果采用常用方法,色牢度檢測周期會很長。

5 結論

(1)顯微溶解估算法有兩大優勢,快速：每個樣品平均用時不到2 min,便能快速地確定單纖貼襯,能將色牢度檢測周期縮短1個工作日;便捷：不需要專業化學實驗室,以及纖維成分定量的儀器與試劑。

(2)顯微溶解估算法不足之處：要求檢測人員有豐富的纖維成分定性定量工作經驗,對出現用錯貼襯時,必須有行之有效的糾正措施。

(3)色牢度檢測工作中,相關實驗人員,可結合實際,權衡利弊,謹慎選擇使用本方法。