一種功能性銅離子腈綸的定性初探

陸敬京+陶然+蘇超

摘要：本文研究了目前市場(chǎng)上的一種功能性銅離子腈綸的成分檢測(cè)，通過顯微鏡法、溶解法、熔點(diǎn)儀法等檢驗(yàn)室常用方法探討了功能性銅離子腈綸的定性判斷方法。

關(guān)鍵詞：銅離子；腈綸；定性

1 引言

銅離子纖維具有優(yōu)良的抗菌性能，人體能將其代謝，且相對(duì)于銀價(jià)格合理，目前各種銅離子纖維技術(shù)也日益成熟，有兩種方式制得的銅離子抗菌纖維的耐持久性好：一是通過離子交換法在棉纖維上鍍氧化銅，二是通過共混紡絲法在滌綸、腈綸、錦綸等化纖上引入銅離子基[1]。

由于銅離子基的引入，使得纖維大分子鏈改變，進(jìn)而纖維原有的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致紡織品檢測(cè)時(shí)纖維原標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法與檢測(cè)結(jié)果發(fā)生偏差，甚至相反，這給紡織品檢測(cè)帶來了困難和考驗(yàn)，例如本文涉及的這種功能性銅離子腈綸。

隨著科技的飛速發(fā)展，人們對(duì)紡織品的要求越來越高，差別化纖維、功能性纖維等新型纖維層出不窮。所以紡織品檢測(cè)要跟緊步伐，及時(shí)更新、制定紡織品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)十分必要。

2 試驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)儀器及試劑

HD500溫控振蕩水浴鍋，南通宏大試驗(yàn)儀器有限公司；WRX-1S熔點(diǎn)儀，蘇州江東精密儀器有限公司；生物顯微鏡（纖維細(xì)度儀CU一6），和眾視野；98%硫酸、37%鹽酸、堿性次氯酸鈉、濃硝酸、88%甲酸、99%冰乙酸、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、硫氰酸鉀（AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；三級(jí)水。

2.2 顯微鏡觀察法、燃燒法鑒別

將纖維刮散夾入蓋玻片，滴入試劑制樣，在放大400倍的顯微細(xì)度儀下，觀察纖維的縱向形態(tài)，加以鑒別；將纖維束慢慢靠近火焰，觀察其燃燒性質(zhì)、熔縮狀態(tài)、氣味以及燃燒殘?jiān)?/p>

2.3 溶解鑒別

將少量纖維試樣置于小燒杯中，加入配制好的溶液在特定的溫度下振蕩30min，觀察纖維溶解情況，各試劑均按照FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別方法第4部分：溶解法》配制。

2.4 熔點(diǎn)儀法

取少量纖維置于兩片蓋玻片之間，置于熔點(diǎn)儀顯微鏡上，調(diào)焦使纖維清晰成像，熔點(diǎn)儀升溫速率為5℃/min，此過程中仔細(xì)觀察纖維形態(tài)變化，熔點(diǎn)儀最高溫度為280℃。

3 結(jié)果與推斷

3.1 纖維的試劑溶解特性及前后顯微鏡下形態(tài)的變化

銅離子纖維的溶解情況見表1，纖維溶解前后的形態(tài)見圖1。

由圖1（1）溶解前纖維原始縱面形態(tài)可看出，纖維表面不光滑，有規(guī)則的菱形紋路，縱向粗細(xì)均勻，可以初步排除天然棉麻的可能。表1各試劑的溶解特性中纖維不溶解于堿性次氯酸鈉，排除天然蛋白質(zhì)纖維，即蠶絲和羊毛；濃硫酸不能將其溶解排除了纖維素纖維的可能。至此得出該纖維是一種化學(xué)纖維。

3.2 纖維的燃燒特性和熱學(xué)性質(zhì)

將纖維束慢慢靠近火焰時(shí)，纖維熔縮，這驗(yàn)證了其化學(xué)纖維的判斷；置于火焰中時(shí)纖維燃燒，放出辛辣味，類似于腈綸，但有異于傳統(tǒng)腈綸；燃燒后形成易碎硬塊殘?jiān)Ｓ纱顺醪脚袛酁橐环N腈綸。

圖2 纖維熔點(diǎn)儀加熱至280℃后纖維形態(tài)

由圖2可見，纖維加熱至280℃仍未熔融，纖維無固定熔點(diǎn)，根據(jù)FZ/T 01057. 4—2007《紡織纖維鑒別方法 第6部分：熔點(diǎn)法》，可以進(jìn)一步判斷出這是一種腈綸。根據(jù)客戶提供這是一種銅離子改性纖維，最終判斷該纖維為銅離子腈綸。

4 建議

本文針對(duì)一種銅離子改性腈綸，采用了纖維鏡法、燃燒法、溶解法、熔點(diǎn)法這4種檢驗(yàn)室常用方法做了其定性判斷的探討，總結(jié)了一些纖維定性方面的建議：

（1）纖維定性工作要求試驗(yàn)人員耐心仔細(xì)，顯微鏡法觀察時(shí)要勤滴試劑。若不加試劑或觀察不夠仔細(xì)則很容易將其誤判為滌綸。

（2）纖維定性工作要不厭其煩，在一種方法不能確認(rèn)時(shí)要采取多種方法配合，采用排除法推斷，逐步縮小纖維的范圍，最終確認(rèn)。對(duì)照上述銅離子腈綸的溶解特性，普通腈綸溶解于濃硝酸、90℃DMF和煮沸的65%硫氰酸鉀，而這種銅離子腈綸在這幾種溶劑中并不溶解或只是溶脹，很多檢驗(yàn)人員錯(cuò)誤地將腈綸排除，這種腈綸在引入銅離子基團(tuán)后其大分子鏈發(fā)生了變化，使得它的溶解性質(zhì)發(fā)生改變，溶解法不能準(zhǔn)確地對(duì)其定性；另外銅離子的引入也混淆了纖維原有的燃燒氣味，進(jìn)一步增加了定性的難度。

（3）本文涉及的銅離子纖維最主要的判斷依據(jù)是它沒有固定的熔點(diǎn)，在排除了其天然纖維、纖維素纖維的可能之后，沒有固定熔點(diǎn)的只有腈綸。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳汝甜. 銅離子纖維針織內(nèi)褲面料親水柔軟整理工藝及其舒適性能研究[D]. 上海：東華大學(xué)， 2014：11-13.

（作者單位：陸敬京，羅萊家紡股份有限公司；陶然，南通市纖維檢驗(yàn)所、蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院；蘇超，南通市纖維檢驗(yàn)所）