NaOH运用于不锈钢纤维定量分析试验的探讨

张晓静，张 申，何卫星

(江苏省纺织研究所股份有限公司，江苏 无锡 214000)

NaOH运用于不锈钢纤维定量分析试验的探讨

张晓静，张 申，何卫星

(江苏省纺织研究所股份有限公司，江苏 无锡 214000)

文章根据75 wt%硫酸可以溶解棉，40 wt%氢氧化钠溶液可以溶解涤纶的特性，探讨把40 wt%氢氧化钠溶液运用于不锈钢混纺纱线成分定量分析试验的可行性，试验结果表明，可采用75 wt%硫酸/40 wt%氢氧化钠溶液的方法来做涤棉不锈钢混纺纱线成分定量分析，结果准确可靠，重现性好。

氢氧化钠；不锈钢纤维；定量

随着经济的迅速发展和科技的不断进步，人们对生活品质的要求越来越高，为了满足人们的需求，社会的各个领域都在不断创新，纺织行业中也不断涌现出新的纺织材料，纺织品正向着多功能方向发展。功能性纺织品可以通过功能性纤维和功能性整理两种方式获得。其中不锈钢纤维是功能性纤维中发展运用比较成熟的典范。利用不锈钢和其他纤维混纺可生产出抗静电、防电磁辐射、抗菌效果极佳的功能性织物。但不同种类的不锈钢纤维织物，因不锈钢纤维在织物中的含量不同而产生性能差别，其混纺比例决定了产品的用途，因此不锈钢纤维含量测试方法值得研究。

1 研究思路

1.1 试验现状

目前，关于不锈钢纤维与其他纤维混纺纱线的定量分析方法还在探索中。其中，涤棉不锈钢混纺纱是依据GB/T24125-2009《不锈钢纤维与棉涤混纺本色纱线》中附录A进行定量分析，用75 wt%硫酸和98 wt%浓硫酸分别溶解混纺纱线中的棉纤维和涤纶纤维来计算各纤维含量。但会导致不锈钢纤维含量检测结果不稳定，重复性差[1]，而且98 wt%浓硫酸是强酸，具有极高的腐蚀性，使用过程中存在很大的危险性。另一种方法是利用苯酚/四氯乙烷溶解涤纶纤维，再用450℃高温除去棉纤维来计算各纤维含量，此方法检测结果稳定可靠[2]，但苯酚/四氯乙烷具有一定毒性且加热法耗费时间较长。

1.2 不锈钢纤维性能

微米级的不锈钢纤维，主要特性表现为以下几个方面[3]：

挠性—8 μm的不锈钢纤维的柔软性相当于直径13 μm的麻纤维，故具有可纺性。

机械性能—8 μm的不锈钢纤维断裂强力可达2.94 cN～5.88 cN，与棉纤维单强接近，并有良好的弯曲加工性和耐磨性。

耐腐蚀性—完全耐硝酸、碱及有机溶剂。

导电性—电阻很低，是电的良导体。

耐热性—在氧化环境中，温度高达600℃可连续使用，是良好的耐高温材料。

1.3 涤纶纤维性能

涤纶有较好的耐化学试剂性能，能耐弱酸弱碱，在室温下有一定的耐稀强酸的能力，耐强碱性较差。向分别装有约1 g涤纶纤维的两个烧杯中各加入50 mL 40 wt%氢氧化钠溶液，加热至沸腾并保持3 min，涤纶纤维均完全溶解。

1.4 试验设计

不锈钢有良好的耐碱性能和耐热性能，涤纶在沸腾的40 wt%氢氧化钠溶液中3 min可完全溶解，75 wt%硫酸能溶解棉纤维，根据这些特性，准备已知配比的涤棉不锈钢混纺试样，用75 wt%硫酸和40 wt%氢氧化钠溶液分别溶解棉纤维和涤纶纤维，计算各纤维含量，探讨其可行性。

2 试验

2.1 试样

28 tex涤纶/棉/不锈钢纤维36/36/28混纺纱线若干。

2.2 试剂

75 wt%硫酸；40 wt%氢氧化钠溶液；稀氨水；三级蒸馏水。

2.3 主要仪器设备

250 mL具塞三角烧瓶；250 mL烧杯；玻璃棒；封闭电炉；分析天平(精度0.0001 g)；玻璃砂芯漏斗；干燥器；恒温鼓风烘箱；抽滤装置等。

2.4 试验步骤

2.4.1 将涤棉不锈钢混纺纱线退捻成单纱并剪成1 cm小段[4]，混合均匀；

2.4.2 将混合均匀的试样取10个样，每个样约1 g左右，放入称量瓶，烘干，称重，精确至0.0001 g；

2.4.3 将称好的试样放入三角烧瓶，按1∶100浴比放入75 wt%硫酸，摇动烧瓶将试样充分润湿；

2.4.4 将三角烧瓶保持50℃±5℃放置1 h，每隔10 min摇动一次；

2.4.5 将残留物过滤到玻璃砂芯坩埚，真空抽吸排液，清水连续洗涤若干次，稀氨水中和两次，再用清水洗涤；

2.4.6 将坩埚和残留物烘干，冷却，称重，称得涤纶和不锈钢纤维的重量；

2.4.7 将上述称量完的试样放入烧杯，按1∶100浴比放入40 wt%氢氧化钠溶液，加热至沸腾后保持5 min；

2.4.8 烧杯冷却后，重复(5)～(6)的操作，称得不锈钢纤维的质量。

2.4.9 计算结果见表1。

3 结果分析与总结

在 28 tex涤纶/棉/不锈钢纤维36/36/28混纺纱线成分定量分析中，用75 wt%硫酸溶解棉纤维，剩下涤纶和不锈钢纤维，再用40 wt%氢氧化钠溶解涤纶纤维，剩下不锈钢纤维，最终结果与实际配比基本一致，误差在-0.5%～-0.2%之间，均不高于0.5%，在可置信范围内，数据稳定可靠，重现性好。这种方法既改善了浓硫酸法结果不稳定重复性差的缺点，又规避了苯酚/四氯乙烷结合加热法中毒性物质苯酚/四氯乙烷的使用，且操作简单，大大的节省了时间，可用于涤棉不锈钢混纺产品的定量分析。但显微镜下观察不锈钢纤维表面有轻微受损，说明不锈钢纤维仍有一定量损失，为提高试验精确度，后续需要对试验条件和不锈钢纤维修正系数进行进一步研究。

表1 涤棉不锈钢混纺纱成分定量分析结果

[1] 殷祥刚，董激文.三组分混纺纱中不锈钢纤维定量分析方法[J].产业用纺织品，2008，(4)：43—45.

[2] 杨瑜榕.不锈钢纤维混纺纱线定量分析方法研究[J].棉纺织技术，2011，39(9)：26—27.

[3] 倪广菊，张毅.不锈钢纤维性能及在纺织工业中的应用[J].中国纤检，2005，(2)：46.

[4] 董激文，季晓丹，夏佳丽.不锈钢纤维/涤纶/棉混纺产品含量分析的实践[J].中国纤检，2007，(5)：19—20.

Research on Using Sodium Hydroxide in Quantitative Analysis of Stainless Fiber

ZhangXiaojing,ZhangShen,HeWeixing

(Jiangsu Provincial Textile Research Institute Co., Ltd., Wuxi 214000, China)

The feasibility of using 40 wt% NaOH aqueous solution in analyzing fiber content in stainless fiber blended yarn were discussed in the article, according to the property of cotton be dissolved in 75 wt% sulfuric acid and polyester be dissolved in 40 wt% NaOH aqueous solution. The result shows that quantitative analysis of polyester cotton stainless blended yarn through 75 wt% sulfuric acid and 40 wt% NaOH aqueous solution method is accurate and reliable with good reproducibility.

NaOH; stainless fiber; quantitative analysis

2017-01-04

张晓静(1986—)，女，山东烟台人，助理工程师。

TS107.2

B

1009-3028(2017)01-0027-03