莱赛尔纤维与铜氨纤维定性鉴别探讨

刘真+郭荣幸

摘要：

为了实现莱赛尔纤维与铜氨纤维的准确、高效定性鉴别，结合手感目测法、燃烧法、溶解法和显微镜法探讨它们性质的不同。结果表明：与铜氨纤维相比，莱赛尔纤维光泽感、手感和悬垂性较差；铜氨纤维燃烧残留物呈灰黑色灰烬，莱赛尔纤维呈细而软灰黑絮状；在常温下59.5%硫酸处理30min，莱赛尔纤维有剩余物，铜氨纤维溶解；与铜氨纤维相比，莱赛尔纤维在偏振光显微镜下具有明显刻痕且颜色不均匀，所以4种方法结合可以准确定性鉴别两种纤维。

关键词：莱赛尔纤维；铜氨纤维；定性鉴别

1 引言

铜氨纤维是将棉短绒等天然纤维素溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液中，配成纺丝原液，然后通过铜氨工艺得到的再生纤维素纤维，因此在制造过程中以氨及氢氧化铜处理而得名[1]。莱赛尔纤维（俗称天丝）是一种溶剂型纤维，以可再生的针叶木纤维为原料，制备为纤维素浆粕，然后通过有机溶剂（N-甲基吗啉-N-氧化物）（NMMO）溶解并纺丝后制得的新型再生纤维素纤维[2-3]。莱赛尔纤维一般常见于牛仔布料、针织布料、内衣等，铜氨纤维一般常见于衬衣、外套、西裤、内衣等。铜氨纤维与莱赛尔纤维均属于天然再生纤维素纤维，两者在外观形态和化学结构上具有极大的相似性[4]。目前铜氨纤维和莱赛尔纤维在检验工作中极易混淆，难以区别，为了能够准确、高效定性鉴别莱赛尔纤维与铜氨纤维，采用手感目测法、燃烧法、溶解法和显微镜法对莱赛尔纤维与铜氨纤维的性能进行研究。

2 试验部分

2.1 仪器和试剂

CU-Ⅱ纤维细度仪（北京和众视野科技有限公司），Y172型纤维切片器（国有常州纺织仪器厂）、偏振光显微镜（Nikon Eclipse Lv100pol）、59.5%硫酸、火棉胶、液体石蜡、无水乙醇、载玻片、盖玻片、剪刀、镊子等。

2.2 材料

收集具有溯源性的8份试验样品，分别依次编号1#～8#，莱赛尔短纤（1#）、莱赛尔长丝（2#）、铜氨短纤（3#）、铜氨长丝（4#）、含有莱赛尔纤维针织物（5#）、含有莱赛尔纤维梭织物（6#）、含有铜氨纤维针织物（7#）和含有铜氨纤维梭织物（8#）。

2.3 试验方法

手感目测法：通过用手摸、揉、扯纤维或织物，观察其光泽、颜色，根据经验初步判断出纤维或织物所属大类。

燃烧法：参照FZ/T 01057.2—2007《纺织纤维鉴别试验方法 第2部分：燃烧法》。

溶解法：参照FZ/T 01057.4—2007《纺织纤维鉴别试验方法 第4部分：溶解法》和AATCC Test Method 20A-2014《Fiber Analysis： Quantitative》。

显微镜法：参照FZ/T 01101—2008《纺织品纤维含量的测定物理法》制作纤维横截面和纵面切片，参照FZ/T 01057.3—2007《纺织纤维鉴别试验方法 第3部分：显微镜法》观察莱赛尔纤维与铜氨纤维的纵面和横截面形态。

3 结果讨论与分析

3.1 手感目测法

手感目测法是鉴别纤维最简单的方法。检验发现，铜氨纤维基本上都是长丝，而莱赛尔纤维通常都是短纤。莱赛尔纤维与铜氨纤维经前处理、染色及后整理等工序处理后，外观形态、色泽、手感等均发生变化。对未经处理的莱赛尔短纤（1#）与铜氨长丝（4#）进行手感目测，发现铜氨长丝的光泽明显好于莱赛尔短纤，铜氨长丝具有丝绸般的光泽、优良的手感和悬垂性，莱赛尔短纤光泽感、手感和悬垂性较差。

3.2 燃烧法

由于莱赛尔纤维与铜氨纤维经前处理、染色及后整理等工序处理后，燃烧特征发生变化，对未经处理的莱赛尔短纤（1#）与铜氨長丝（4#）进行燃烧，发现莱赛尔纤维与铜氨纤维的燃烧特征均符合再生纤维素纤维，铜氨纤维燃烧后的灰烬颜色比莱赛尔纤维浅，与标准FZ/T 01057.2—2007残留物特征描述相同，铜氨纤维和莱赛尔纤维的燃烧特征如表1所示。

3.3 溶解法

参照标准FZ/T 01057.4—2007和AATCC Test Method 20A—2014中莱赛尔纤维和铜氨纤维的溶解性能，选取1#～8#试样样品，采用铜氨溶液、59.5%硫酸在不同试验条件下溶解，观察纤维剩余物状态，见表2。

如表2所示，莱赛尔短纤（1#）、莱赛尔长丝（2#）、含有莱赛尔针织物（5#）和含有莱赛尔梭织物（6#）在不同条件下的溶解性能相同，铜氨短纤（3#）、铜氨长丝（4#）、含有铜氨纤维针织物（7#）和含有铜氨纤维梭织物（8#）在不同条件下的溶解性能相同，但是莱赛尔纤维和铜氨纤维在常温铜氨溶液处理20min和30min的溶解状态不同，同时在常温、59.5%硫酸溶液处理30min、40min、60min后的溶解状态不同。铜氨溶液在不同铜离子浓度条件下，莱赛尔纤维的溶解性能会发生变化，出现溶解干净的现象，同时铜氨溶液配制过程复杂，需现配现用，不适合作为常规试剂长时间摆放使用，所以对莱赛尔纤维与铜氨纤维的定性鉴别中，溶解法采用59.5%硫酸在常温条件下处理30min，莱赛尔纤维形成塑性物，铜氨纤溶解。

3.4 显微镜法

（1） 纤维细度仪下莱赛尔纤维与铜氨纤维形态

纤维细度仪下观察到的莱赛尔纤维与铜氨纤维的纵向形态见图1～图4，横向形态见图5～图8。

采用纤维细度仪在放大500倍的条件下观察编号1#～8#试验样品中莱赛尔纤维和铜氨纤维的形态特征，图1～图4为莱赛尔纤维与铜氨纤维的纵面形态，图5～图8为莱赛尔纤维与铜氨纤维的横截面形态。表3对比莱赛尔纤维和铜氨纤维的纵面和横截面形态，莱赛尔纤维与铜氨纤维在纤维细度仪下的横截面特征相同，同时与铜氨纤维相比，莱赛尔纤维纵面稍微有刻痕且条干更为立体，圆柱体感更强。

（2）偏振光显微镜下莱赛尔纤维与铜氨纤维形态

偏振光显微镜下观察莱赛尔纤维与铜氨纤维形态，图9～图12为莱赛尔纤维与铜氨纤维在+45°偏振光下纵面形态，图13～图16为莱赛尔纤维与铜氨纤维在-45°偏振光下纵面形态，图17～图20为莱赛尔纤维与铜氨纤维在+45°偏振光下横截面形态，图21～图24为莱赛尔纤维与铜氨纤维在-45°偏振光下横截面形态。

由于莱赛尔纤维与铜氨纤维在纤维细度仪下观察形态特征区别不明显，所以采用偏振光显微镜观察。偏振光显微镜利用纤维的双折射现象来鉴别纤维，试验的参数为：放大倍数500倍，起偏角的度数设定为120o（检偏角为0o），纤维与载物台的夹角分别为+45o和-45o，补偿片使用1λ的补偿片。

对比莱赛尔纤维和铜氨纤维的纵面和横截面形态，如表4所示，莱赛尔纤维与铜氨纤维在偏振光显微镜的横向形态特征几乎相同，与铜氨纤维相比，莱赛尔纤维更为立体，圆柱体感更强，刻痕明显，条干呈色均匀性较差。在偏振光显微镜下观察更容易区分莱赛尔纤维和铜氨纤维。

3 结论

（1）采用手感目测法发现，与铜氨纤维散纤维相比，莱赛尔纤维散纤维光泽感较差、手感和悬垂性较差；采用燃烧法发现，铜氨纤维燃烧残留物呈灰黑色灰烬，莱赛尔纤维呈细而软的灰黑絮状，所以手感目测法和燃烧法可以区分未经处理的莱赛尔纤维和铜氨纤维。

（2）采用溶解法发现莱赛尔纤维在常温下59.5%硫酸中30min后的溶解形成塑性物质，铜氨纤维溶解；采用显微镜法发现，与铜氨纤维相比，莱赛尔纤维在显微镜下具有明显刻痕，在偏振光显微镜下颜色不均匀，所以溶解法和显微镜法可以准确定性鉴别所有莱赛尔纤维与铜氨纤维。

参考文献：

[1] 张广东.铜氨纤维与莱赛尔纤维的定性方法探讨[J].山东纺织科技，2016（3）：32-34.

[2] 许英键， 王景翰. 新一代纤维素纤维——天丝及其分析[J].中国纤检，2006（1）：43-45.

[3] 于伟东. 纺织材料学[M]. 北京：中国纺织出版社，2008：23.

[4] 李菊竹.铜氨纤维与莱赛尔纤维鉴别方法的探讨[J].中国纤检，2015（9）：77-78.