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纺织纤维成分定性鉴别的非标方法研究

2018-06-22张明霞

科技与创新 2018年12期
关键词:非标定性纺织品

张明霞

(青岛可泰检验有限公司,山东 青岛 266000)

目前,纺织品被广泛地应用于人们的生活当中,虽然纺织品外表看起来是比较温和的,但是其生产方式仍然属于化工生产。为了确保人们使用的安全性,国家相关部门规定,所有的纺织品的原料以及服饰中纤维的含量都需要经过检测合格后才能进行兜售。其中,纤维的含量是决定纺织品物理、化学、使用等各个方面性能的决定性因素。因此,纤维含量也是决定产品价格、营销、销售、体验的关键,最终会对生产企业以及分销商和直销商的经济利益产生一定的影响。为了保证产品质量和用户体验,相关的检测部门一定要选择最科学、合适的纺织纤维定性鉴别方法,通常以标准检测方法为主,非标检测方法为辅进行鉴别。

1 显微扫描技术

为了满足人们对纺织品日益增加的需求,市场上出现了各种各样的纺织品原材料,虽然这些原材料暂时满足了人们的要求,但也给原材料中的各个成分鉴定工作带来了一定的难度。传统的光学显微镜已经无法对纺织品中各个成分进行鉴别。扫描电子显微镜可以满足当下市场上纺织品的检测需求,其分辨率更高、景深更大,能清晰地检测出纺织品的表面结构,进而对成分进行检测。电子显微扫描技术其最大的特点是二次成像分辨率高、操作简单,可以被用于独特的纤维检测。经过丝光处理后的毛纤维与羊绒在光学显微镜下很难分辨,但是在电子扫描显微镜下可以利用高分辨率下呈现的三维图像轻易地进行分辨。另外,还可以区分丝光棉和化纤、紫貂毛、水貂毛以及各种毛纤维。因此,电子扫描显微技术是一种操作简单、高工作效率的非标纺织品鉴定方法。

2 温度控制检测技术

所谓“温度控制技术”,就是在检测原料时,通过控制温度的变化观察纺织品原料中成分的各种反应。比如脱水情况、融化、蒸发等一系列的分解以及其他方向的反应。这种技术虽然简单,但确实是非常重要的检测方法,特别是在对纺织品中纤维含量的鉴定,可以利用热重分析法和差示扫描热量法。热重分析法主要的目的是利用温度影响纤维发生反应,进而得到纤维质量随温度变化的曲线,因为纤维在发生蒸发、升华、脱水、热分解等反应时,质量会发生一定的变化,且类型不同的纤维具有不同的热重曲线。对于得到的纤维质量变化曲线,需要提取核心的数据,然后将数据与原有数据库中的数据进行对比,这样便可以确定是哪个纤维类型,这种方法的最大优点是能够快速、准确地鉴别纺织品中纤维的类型。其质量随温度变化曲线如图1所示。

图1 热重分析法鉴定纤维成分

差示扫描量热法是一种由程序控制温度,对检测样品与对比物之间随着温度变化的能量差进行分析。差示扫描热量的方法可以对纤维样本以及参照物在温度不同情况下发生的结晶、重复升温融化反应的热焓变化进行定性鉴别,可以轻易地将乙纶、丙纶、涤纶等具有相似的化学及物理性质纤维种类进行鉴别。另外,差热分析法还可以对聚乙烯复合纤维进行鉴定,其鉴别成分如图2所示。

图2 差示扫描量热法鉴别纤维成分

3 核磁共振技术

核磁共振是指在外部磁场中具有非零核磁矩的原子核。在塞曼核自旋能级分裂的作用下,共振吸收了一个特定的频率射频辐射的物理过程。原子的核吸收电磁学波能,记录的吸收曲线是核磁共振谱(NMR)。由于不同的分子在不同的化学环境下,会有不同的振动频率和共振谱。记录这个光谱,以确定有机化合物原子在分子的位置和相对数量并进行结构分析。聚对苯二甲酸乙二醇}a(PET),聚对苯二甲酸丙二醇(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇(PBT)是同属于芳香族聚酷系列的高分子化合物,在纺织品成分鉴别中,统称为聚酷纤维。它们在化学结构上相似,重复结构单元中只差一两个-CHZ,因此,三者物理、化学性质非常相似。因此,利用核磁共振方法可以进行高效鉴定。对以上几种化合物鉴定的化学位移如图3所示。

图3 化学位移

4 基因检测

随着人们的生活方式改变,对纺织品的种类需求也在不断的改变,普通的纺织品已经无法满足人们当下的需求,而皮革和裘皮等纺织品越来越受到人们的喜爱。虽然皮革和裘皮的价格相对较高,但能够满足人们在外型和舒适程度上的需求,因此,格外受到人们的喜爱。许多商家受到利益的驱使,将原本的动物性原料换成了价格低廉且不易被察觉出来的其他动物材料。这种材料看上去与昂贵的动物性材料没有区别,且传统的检测方法也很难对其进行分辨。对于这种材料没有标准的检测方法,为了维护人们的利益,相关检测机构只能利用基因检测方法,因为动物性的纺织品原料具有不同的基因结构。基因检测方法主要是利用定性PCR检测方式,需要提取检测样本中的动物DNA,根据每种动物的不容基因系列制订合适的引物,然后将线粒体PCR进行扩增,得到检测物的基因序列,利用荧光标注技术将其进行标识,以此来对动物源进行检测和鉴定,更好地保护消费者的权益。基因检测技术不仅能够检测出皮革等动物性原料,还能检测出动物毛的类别。比如对兔毛和獭兔毛、狐狸毛和貉子毛、雪貂毛和紫貂毛等进行鉴别。该技术被广泛应用于各个检测机构中。

5 结束语

随着科学技术不断的发展,对于纺织品的检测方式也是多种多样,除了以上介绍的几种方法外,还有光谱、Χ射线衍射、氨基酸分析等高效检测方法。虽然定性检测技术水平不断提高,但是纺织材料的种类也不断丰富,比如新型的纤维材料有绿色环保、功能、高性能等,这些新材料的运用无疑是增大了纤维定性检测的难度。在此种情况下,非标检测方法是纤维定性鉴别体系的支撑,因为目前并不存在万能的纤维检测方法,而不同的方法却各有利弊,只有将非标检测方法与标准检测方法有效结合在一起,才能更好地完成定性检测工作。相信在不久的将来,一定会有更多的检测方法来完善纺织品纤维定性检测体系。

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