CN103105342A - 一种纱线定量分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种纱线定量分析方法。将纱线中的纤维处理成尺寸小于0.5mm的纤维试样，选取合适的分散介质，根据组成纱线的纤维原料密度的不同，将纤维试样放到量杯里面搅拌，使纤维试样分层，分离纤维试样并进行水洗、烘干、称重，从而对纱线进行定性分析，得出其混纺比。本发明的有益效果在于：测试方法简单、操作快速、测试结果准确可靠，对于常规纤维均可使用，具有通用型，同时由于未使用有害化学试剂，杜绝了对操作人员的身体危害和环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种纱线定量分析方法，特别是涉及一种采用纤维密度差异进行纱线定量分析的方法。
背景技术
纱线的定量分析也就是分析组成纱线的各种纺织纤维的干重比，又称为混纺比。纱线的定量分析是分析纱线含量及确定纺纱工艺参数的一个非常重要的实验。由于组成纱线的纺织纤维的种类多种多样，性质也各不相同，因此，目前纱线的定量分析方法也多种多样，主要可归类为物理法和化学法，物理方法又分为手工拆分法和显微镜测定法。对于目测能分辨区分的纤维，采用手工拆分法，将纱线中纤维采用手工拆分、烘干、称量，从而计算出纤维干重比。显微镜测定法是采用显微镜放大后辨别各类纤维，测量纤维直径或截面面积，结合测得的各类纤维根数和密度，计算纤维质量比、体积比或根数比。化学法主要原理为：样品经过定性鉴别后，选择适当化学试剂溶解其中一种或多种纤维，将不溶纤维洗涤、烘干、冷却、称量，然后计算出各组分纤维的百分含量。物理法由于需要手工拆分不同种类的纤维或者计数不同种类纤维的根数，纤维细（微米级）且柔软，操作比较麻烦，测试效率极低，同时由于某些纤维在外观形态上区别不是太明显，会出现分类错误，因此造成测试结果不准确。化学法需要采取不同的化学试剂对特定的纤维进行溶解，由于纤维种类多，所需的化学试剂也各不相同，而且某些化学试剂的溶解条件较苛刻，需要高温，且某些化学试剂毒性较大，如间甲酚、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺等，还有些试剂如浓硫酸危险性较大，对人体产生较大的威胁，溶解后的液体须经特殊处理，极易造成严重的环境危害。同时，由于在溶解过程中，不易确定溶解程度，造成纤维的不完全溶解，影响结果的准确性。由于某些纤维溶解性较差，也会使得整个测试效率较低。
发明内容
为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种纱线定量分析方法，以提高测试结果的准确性，增强工作效率，减少环境污染。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种纱线定量分析方法，包括以下步骤：
1）纱线预处理。将5g-10g纱线放在索氏萃取器内，用石油醚萃取0.5h-1h，每小时至少循环5-8次。待混纺纱线中的石油醚挥发后，把混纺纱线浸入冷水中浸泡0.2h-0.5h，再在（50℃5℃）的水中浸泡0.2h-0.5h。两种情况下浴比均为1：(50-100)，不时地搅拌溶液，挤干，抽滤，或离心脱水，以去除混纺纱线中多余的水分，然后自然干燥混纺纱线；
2）试样的制备。将0.5g-1g纱样对折成多股，采用剪刀或切片器将纱样处理成尺寸小于0.5mm的纤维试样,将纤维试样在100℃-110℃的烘箱里进行烘干，收集纤维试样并重新称量其干重，并作好记录；
3）分散介质的选取。根据纤维的密度选取适合的分散介质，选择原则为：对于双组分（含两种不同的纤维）的混纺纱线，如果两种纤维的密度均小于1，选用乙醇或者其他密度小于1的有机溶剂或者乙醇与去离子水的混合液体，以使分散介质的密度介于两种纤维试样之间；如果一种纤维密度大于1，另一种纤维密度小于1，则选用去离子水作为分散介质；如果纤维的密度均大于1，则选用去离子水，然后在去离子水里面逐渐加入适量Nacl，边加边搅拌，直到含Nacl的分散介质的密度介于两种纤维之间。对于含有多组分（多种纤维）的纱线，可类比上述方法依次来进行分散介质的选取；
4）试样的分层。将处理好并重新称量干重的试样放到一个150ml左右的量杯里面，按照前面所述选取合适的分散介质，将分散介质逐渐缓慢的加入到量杯里面，分散介质的加入量不要超过量杯容量的4/5，然后用一个干净的玻璃棒轻轻搅拌，防止分散介质溅出量杯外面。对于纤维密度均大于1的纤维试样，则先选用水作为分散介质，分散介质加入后，试样仍沉在量杯底部，此时逐渐向量杯里面加入Nacl，边加边用玻璃棒搅拌，直至分散介质（去离子水和Nacl的混合液）的密度介于两类纤维之间，从而使纤维分层；
5）待量杯里面的试样分层静止后，将量杯中上、下两层试样分别滤出，在过滤过程中防止试样丢失和再混合。结合组成纱线的纤维密度和分散介质的密度进行判断，将上层或下层中含单一纤维的试样分离出后经充分水洗后在100℃-110℃的烘箱里进行烘干，记录其干重。如果上层或下层纤维中包含两种或以上纤维，则需再将这层纤维试样充分水洗干净后再继续按照前面的步骤进行分层分离，直至把每种纤维试样全部分离出来，然后充分水洗、烘干、称重；
6）根据混纺纱线定量分析（混纺比）的计算公式，对该混纺纱进行定量分析，得出其混纺比。
本发明的有益效果在于：测试方法简单、操作快速、测试结果准确可靠，对于常规纤维均可使用，具有通用型，同时由于未使用有害化学试剂，杜绝了对操作人员的身体危害和环境污染。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述。
实施例一
本发明实施例所述的一种纱线定量分析方法，以涤纶/棉花（混纺比为60/40）混纺纱线为例：
1）涤纶/棉花混纺纱线预处理。将10g纱线放在索氏萃取器内，用石油醚萃取1h，每小时至少循环5次。待混纺纱线中的石油醚挥发后，把混纺纱线浸入冷水中浸泡0.5h，再在（50℃5℃）的水中浸泡0.5h。两种情况下浴比均为1：80，不时地搅拌溶液，挤干，抽滤，或离心脱水，以去除混纺纱线中多余的水分，然后自然干燥混纺纱线；
2）试样的制备。将1g涤纶/棉花混纺纱样对折成多股，采用剪刀或切片器将纱样处理成尺寸为0.2mm左右的试样,将试样在100℃的烘箱里进行烘干，收集试样并重新称量其干重为0.99g；
3）分散介质的选取。由于涤纶纤维的密度为1.39g/cm3左右，棉花纤维的密度为1.55g/cm3左右，两种纤维的密度均大于1，根据分散介质的选取原则，选用去离子水；
4）试样的分层。将处理好并重新称量干重的0.99g试样放到一个150ml左右的量杯里面，将去离子水逐渐缓慢的加入到量杯里面，去离子水的加入量不要超过量杯容量的4/5，然后用一个干净的玻璃棒轻轻搅拌，防止去离子水溅到量杯外面。由于涤纶纤维和棉花纤维密度均大于1，去离子水加入后，涤纶纤维试样和棉花纤维试样仍沉在量杯底部，此时逐渐向量杯里面加入Nacl，边加边用玻璃棒搅拌，直至去离子水和Nacl的混合液的密度介于涤纶纤维和棉花纤维之间，从而使纤维分层，涤纶纤维试样分布在上层，棉花纤维试样分布在下层；
5）待量杯里面的试样分层静止后，将量杯中上、下两层试样分别滤出，在过滤过程中防止试样丢失和再混合。将上层的涤纶纤维试样和下层的棉花纤维试样分离出后经充分水洗后在100℃的烘箱里进行烘干、称重。其中涤纶纤维试样重0.59g，棉花纤维试样重0.40g；
6）根据混纺纱线定量分析（混纺比）的计算公式，对该混纺纱进行定量分析，得出其混纺比约为59.6/40.4。
实施例二
本发明实施例所述的一种纱线定量分析方法，以涤纶/丙纶（混纺比为70/30）混纺纱线为例：
1）涤纶/丙纶混纺纱线预处理。将5g纱线放在索氏萃取器内，用石油醚萃取0.8h，每小时至少循环7次。待混纺纱线中的石油醚挥发后，把混纺纱线浸入冷水中浸泡0.2h，再在（50℃5℃）的水中浸泡0.3h。两种情况下浴比均为1：50，不时地搅拌溶液，挤干，抽滤，或离心脱水，以去除混纺纱线中多余的水分，然后自然干燥混纺纱线；
2）试样的制备。将1g纱样对折成多股，采用剪刀或切片器将纱样处理成尺寸为0.3mm左右的试样,将试样在105℃的烘箱里进行烘干，收集试样并重新称量其干重为0.98g；
3）分散介质的选取。由于涤纶纤维的密度为1.39g/cm3左右，丙纶纤维的密度为0.91g/cm3左右，涤纶纤维的密度大于1，丙纶纤维的密度小于1，因此选用去离子水作为分散介质；
4）试样的分层。将处理好并重新称量干重的0.98g试样放到一个150ml左右的量杯里面，将去离子水逐渐缓慢的加入到量杯里面，去离子水的加入量不要超过量杯容量的4/5，然后用一个干净的玻璃棒轻轻搅拌，防止分散介质溅出量杯外面，纤维试样逐渐分层；
5）待量杯里面的试样分层静止后，将量杯中上、下两层试样分别滤出，在过滤过程中防止试样丢失和再混合。由于涤纶纤维的密度大于水，丙纶纤维的密度小于水，因此涤纶纤维试样将分布在分散介质的下层，丙纶纤维试样将分布在分散介质的上层，将两种纤维试样从量杯分离出后经充分水洗后在100℃的烘箱里进行烘干，称得涤纶纤维试样的重量为0.67g，丙纶纤维试样的重量为0.29g；
6）根据混纺纱线定量分析（混纺比）的计算公式，对该混纺纱进行定量分析，得出其混纺比约为69.8/31.2。
实施例三
本发明实施例所述的一种纱线定量分析方法，以乙纶/丙纶（混纺比为50/50）混纺纱线为例：
1）乙纶/丙纶混纺纱线预处理。将7g纱线放在索氏萃取器内，用石油醚萃取0.8h，每小时至少循环6次。待混纺纱线中的石油醚挥发后，把混纺纱线浸入冷水中浸泡0.4h，再在（505℃）的水中浸泡0.4h。两种情况下浴比均为1：60，不时地搅拌溶液，挤干，抽滤，或离心脱水，以去除混纺纱线中多余的水分，然后自然干燥混纺纱线；
2）试样的制备。将0.5g纱样对折成多股，采用剪刀或切片器将纱样处理成尺寸为0.4mm左右的试样,将试样在110℃的烘箱里进行烘干，收集试样并重新称量其干重为0.49g；
3）分散介质的选取。由于乙纶纤维的密度为0.95g/cm3左右，丙纶纤维的密度为0.91g/cm3左右，两种纤维的密度均小于1，选用乙醇与去离子水的混合液体作为分散介质，以使分散介质的密度介于两种纤维试样之间；
4）试样的分层。将处理好并重新称量干重的0.49g试样放到一个150ml左右的量杯里面，按照前面所述选取合适的分散介质，先将一定量的去离子水逐渐缓慢的加入到量杯里面，去离子水的加入量不要超过量杯容量的2/3，然后用一个干净的玻璃棒轻轻搅拌，防止分散介质溅出量杯外面，由于两种纤维的密度均小于水，因此两种纤维试样均浮在去离子水上层，然后再将适量无水乙醇轻轻加入到量杯里面，边加边用玻璃棒搅拌，当去离子水与无水乙醇混合液体的密度介于两种纤维的密度之间时，纤维分层；
5）待量杯里面的试样分层静止后，将量杯中上层的丙纶纤维试样和下层的乙纶纤维试样分别滤出，在过滤过程中防止试样丢失和再混合。然后充分水洗、烘干、称重，其中乙纶试样的干重为0.25g，丙纶试样的干重为0.24g；
6）根据混纺纱线定量分析（混纺比）的计算公式，对该混纺纱进行定量分析，得出其混纺比约为48.9/51.1。
实施例四
本发明实施例所述的一种纱线定量分析方法，以涤纶/棉花/丙纶（混纺比为50/30/20）混纺纱线为例：
1）涤纶/棉花/丙纶混纺纱线预处理。将5g纱线放在索氏萃取器内，用石油醚萃取0.5h，每小时至少循环6次。待混纺纱线中的石油醚挥发后，把混纺纱线浸入冷水中浸泡0.3h，再在（50℃5℃）的水中浸泡0.3h。两种情况下浴比均为1：50，不时地搅拌溶液，挤干，抽滤，或离心脱水，以去除混纺纱线中多余的水分，然后自然干燥混纺纱线；
2）试样的制备。将1g纱样对折成多股，采用剪刀或切片器将纱样处理成尺寸为0.3mm左右的试样,将试样在105℃的烘箱里进行烘干，收集试样并重新称量其干重为0.96g；
3）分散介质的选取。由于涤纶纤维的密度为1.39g/cm3左右，棉花纤维的密度为1.55g/cm3左右，丙纶纤维的密度为0.91g/cm3左右，涤纶纤维和棉花纤维的密度均大于1，丙纶纤维的密度小于1，因此先选用去离子水作为分散介质将丙纶纤维试样分离出来，然后再选用去离子去离子水和Nacl的混合液作为分散介质对涤纶纤维试样和棉花纤维试样进行分离；
4）试样的初次分层。将处理好并重新称量干重的0.96g试样放到一个150ml左右的量杯里面，先将去离子水逐渐缓慢的加入到量杯里面，去离子水的加入量不要超过量杯容量的4/5，然后用一个干净的玻璃棒轻轻搅拌，防止分散介质溅出量杯外面，纤维逐渐分层；
5）待量杯里面的试样分层静止后，将量杯中上、下两层试样分别滤出，在过滤过程中防止试样丢失和再混合。由于涤纶纤维和棉花纤维的密度均大于水，丙纶纤维的密度小于水，因此涤纶纤维试样和棉花纤维试样将分布在分散介质的下层，丙纶纤维试样将分布在分散介质的上层，将上下两层纤维试样从量杯分离出后经充分水洗，将上层的丙纶纤维试样在100℃的烘箱里进行烘干，称得丙纶纤维试样的重量为0.19g；
6）试样的二次分层。将经水洗后的涤纶纤维试样和棉花纤维试样再放入量杯里面，将去离子水逐渐缓慢的加入到量杯里面，去离子水的加入量不要超过量杯容量的4/5，然后用一个干净的玻璃棒轻轻搅拌，防止去离子水溅到量杯外面。由于涤纶纤维和棉花纤维密度均大于1，去离子水加入后，涤纶纤维试样和棉花纤维试样仍分布在分散介质的下层，此时逐渐向量杯里面加入Nacl，边加边用玻璃棒搅拌，直至去离子水和Nacl的混合液的密度介于涤纶纤维和棉花纤维的密度之间，从而使纤维分层，涤纶纤维试样分布在上层，棉花纤维试样分布在下层；
7）待量杯里面的试样分层静止后，将量杯中上、下两层试样分别滤出，在过滤过程中防止试样丢失和再混合。将上层的涤纶纤维试样和下层的棉花纤维试样分离出后经充分水洗后在100℃的烘箱里进行烘干、称重。其中涤纶纤维试样重0.48g，棉花纤维试样重0.29g；
6）根据混纺纱线定量分析（混纺比）的计算公式，对该混纺纱进行定量分析，得出其混纺比约为50.0/30.2/19.8。
Claims (2)
1.一种纱线定量分析方法，其特征在于包括以下步骤：
1）纱线预处理：将5g-10g纱线放在索氏萃取器内，用石油醚萃取0.5h-1h，每小时至少循环5-8次，待混纺纱线中的石油醚挥发后，把混纺纱线浸入冷水中浸泡0.2h-0.5h，再在（50℃5℃）的水中浸泡0.2h-0.5h，两种情况下浴比均为1：(50-100)，不时地搅拌溶液，挤干，抽滤，或离心脱水，以去除混纺纱线中多余的水分，然后自然干燥混纺纱线；
2）试样的制备：将0.5g-1g纱样对折成多股，采用剪刀或切片器将纱样处理成尺寸小于0.5mm的试样,将试样在100℃-110℃的烘箱里进行烘干，收集试样并重新称量其干重，并作好记录；
3）试样的分层：将处理好并重新称量干重的试样放到一个150ml左右的量杯里面，选取合适的分散介质，将分散介质逐渐缓慢的加入到量杯里面，分散介质的加入量不要超过量杯容量的4/5，然后用一个干净的玻璃棒轻轻搅拌，防止分散介质溅到量杯外面；如果纤维密度均大于1，则选用去离子水作为分散介质，分散介质加入后，试样仍分布在分散介质的下层，此时逐渐向量杯里面加入Nacl，边加边用玻璃棒搅拌，直至分散介质（去离子水和Nacl的混合液）的密度介于两类纤维的密度之间，从而使纤维分层；
4）待量杯里面的试样分层静止后，将量杯中上、下两层试样分别滤出，在过滤过程中防止试样丢失和再混合；结合组成纱线的纤维密度和分散介质的密度进行判断，将上层或下层中含单一纤维的试样分离出经充分水洗后在100℃-110℃的烘箱里进行烘干，记录其干重；如果上层或下层纤维中包含两种或以上纤维，则需再将这层纤维试样充分水洗干净后再继续按照前面的步骤进行分层分离，直至把每种纤维试样全部分离出来，然后充分水洗、烘干、称重；
5）根据混纺纱线定量分析（混纺比）的计算公式，对该混纺纱进行定量分析，得出其混纺比。
2.根据权利要求1所述的一种纱线定量分析方法，其特征在于：步骤3）中分散介质的选取是根据纤维的密度选取适合的分散介质，选择原则为：对于双组分（含两种不同的纤维）的混纺纱线，如果两种纤维的密度均小于1，选用乙醇或者其他密度小于1的有机溶剂或者乙醇与去离子水的混合液体，以使分散介质的密度介于两种纤维试样之间；如果一种纤维密度大于1，另一种纤维密度小于1，则选用去离子水作为分散介质；如果纤维的密度均大于1，则选用去离子水，然后在去离子水里面逐渐加入适量Nacl，边加边搅拌，直到含Nacl的分散介质的密度介于两种纤维之间，此时会有一种纤维试样浮在分散介质上层，另外一种纤维试样在分散介质下层；对于含有多组分（多种纤维）的纱线，可类比此方法依次来进行分散介质的选取。
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