紡織品纖維含量試驗烘干時間的探討

王海娟,孫劍濤,李文川

(山東省產品質量檢驗研究院,山東 濟南250102)

纖維含量是指紡織品所含原料成分的百分數,它是消費者了解產品原料成分最主要的依據。纖維含量是紡織品檢驗的一個重要質量指標,纖維含量合格與否是體現紡織品是不是貨真價實的重要依據,纖維含量也在消費者選擇購買產品中起了主要作用。消費者可以按照產品吊牌中纖維含量的標識,來選擇購買自己喜歡的、穿著舒適的產品,由此可見,纖維含量與我們的日常生活息息相關。如何快速準確地檢測出纖維含量,成了各大檢驗機構需要解決的重要問題之一。

纖維含量包括成分定性和定量兩部分。定性的一般步驟為采用燃燒法對纖維進行大致分類,區分植物纖維、動物纖維、合成纖維;再用顯微鏡法去區分橫截面或縱截面形態特征明顯的纖維,如棉、麻、毛、絲、再生纖維素纖維等。合成纖維(聚酯纖維、錦綸、腈綸、維綸、丙綸、乙綸等)因其形態特征相似,需要用溶解法、熔點法、含氯含氮呈色反應法、密度梯度法、紅外光譜法等方法去鑒別。定量的原理是纖維經定性鑒別后,選擇一種或幾種適當的試劑溶解去除所對應的纖維,每去除一種纖維后,將剩余殘留物烘干稱重,根據質量損失來計算出所溶解纖維的質量百分數。定量的一般步驟:選取樣品制樣→拆樣→烘箱烘干→干燥器冷卻→天平稱重→試劑溶解→抽吸、過濾、收集殘留物→烘箱烘干→干燥器冷卻→天平稱重。從定量的步驟可以看出,烘干、冷卻、稱重每個試驗至少需要2次。如果纖維組分是三組分及以上,這三個步驟就需要重復3次及以上。在這三個步驟中,冷卻所用時間短,可以忽略不計,不做探討。稱重是人為因素占主導作用,因此,在不影響試驗準確性的前提下,要想提高纖維含量檢測的效率,縮短烘干時間成了重中之重。根據GB/T 2910.1-2009《紡織品 定量化學分析 第1部分:試驗通則》要求,干燥烘箱的溫度為(105±3)℃,烘干的時間一般不少于4 h,但不超過16 h,目標為樣品烘至恒重。在保證達到目標的前提下,選取了棉、亞麻、黏纖、桑蠶絲、綿羊毛、聚酯纖維、錦綸、腈綸等常見纖維為試驗樣品,分別在干樣和濕樣(即試驗后的樣品)兩種狀態下進行試驗。

1 試驗部分

1.1 原理

將取好的試驗樣品放入溫度為(105±3)℃的恒溫烘箱內,烘干一定時間后取出放置在干燥器內冷卻后天平稱重,再放入烘箱內烘干。重復上面的操作,直至連續2次樣品稱量的差異不超過0.1%,即樣品達到恒重狀態,記錄樣品達到恒重的時間。

1.2 試驗設備

玻璃砂芯漏斗,抽濾裝置,干燥器(含變色硅膠),德國Binder FD115熱風循環烘箱,溫度為(105±3)℃,梅特勒MS204 TS電子分析天平(精度為0.000 1 g),恒溫水浴鍋振蕩器,具塞三角燒瓶。

1.3 試驗試劑

實驗室用三級水。

1.4 試驗樣品

選取棉、亞麻、黏纖、桑蠶絲、綿羊毛、聚酯纖維、錦綸、腈綸8種纖維的標準貼襯作為試驗樣品。這8種纖維的公定回潮率最大的為15%,最小的為0.4%,基本囊括了日常檢測所遇到的情況。每種纖維在干樣、濕樣下分別選取4份約1 g的樣品,拆成紗線,作為試驗樣品。濕樣是模擬的試驗后樣品,具體參數見表1。

表1 試驗樣品

1.5 試驗步驟

濕樣樣品:將拆好的樣品放入具塞三角燒瓶中,按照1∶100的浴比在每克樣品中加入100 ml三級水,瓶塞蓋好后,采用機械振蕩的方法在水浴鍋振蕩器內用力振蕩三角燒瓶,使樣品充分浸潤。振蕩30 min后,用抽濾裝置抽吸排液,用水沖洗樣品,最后將樣品收集于過濾砂芯漏斗中。放入在烘箱內依次烘干90、110、120、125、130 min,取出樣品后放入干燥器內冷卻稱重,并計算出每次樣品重量的相對差異。

干樣樣品:將制好的干樣樣品在烘箱內依次烘干40、50、60、65、70 min,取出樣品放入干燥器內冷卻稱重,并計算樣品每次重量的相對差異。

1.6 試驗結果計算

樣品相鄰2次稱量重量的差異計算公式為:

式中:X——相鄰2次烘干后樣品質量的相對差異,%;

M n——第n次稱量的樣品質量,g;

M n+1——第n+1次稱量的樣品質量,g;

n——第n次稱量。

2 結果與分析

8種纖維樣品在干樣狀態下在不同的時間段烘干試驗結果見表2。

8種纖維樣品在濕樣狀態下在不同的時間段烘干試驗結果見表3。

表2 樣品干樣狀態下烘干試驗數據

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表3 樣品濕樣狀態下烘干試驗數據

通過表2和表3的試驗數據可以看出,烘干初期回潮率越大的纖維重量差異變化越大,回潮率小的纖維重量差異變化小,但是每種纖維的重量變化差異都超過了0.1%。綿羊毛的重量變化差異最大,依次是黏纖、亞麻、桑蠶絲、棉、錦綸、腈綸、聚酯纖維。每種纖維的重量變化差異X1基本都明顯大于X2,說明隨著烘干時間越來越長,重量變化差異越來越小。樣品在濕樣狀態下重量達到恒重的時間要明顯長于在干樣狀態下的時間。在干樣狀態下,樣品從60 min開始重量達到恒重狀態,連續2次稱量,重量變化差異X3、X4都小于0.1%。在濕樣狀態下,樣品120 min開始重量達到恒重狀態,連續2次稱量,重量變化差異X3、X4都小于0.1%。

3 結論

在保證檢測數據準確,不影響纖維含量檢測準確性的前提下,樣品在干樣狀態下60 min可以實現重量恒重。樣品在濕樣狀態下(即試驗后的樣品)120 min可以實現重量恒重。大大縮短了纖維含量的檢測時間,提高了檢測效率。