聚乳酸(PLA)纤维是一种非石油来源的、可完全生物降解的合成纤维,可从谷物中取得,其制品一旦被废弃后在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水.此外,在燃烧处理时,不会产生有毒气体,不会造成污染,是能自然循环的可生物降解纤维,符合绿色化工要求,PLA纤维被称为可自然循环、可回收、2l世纪新型环保型的生态纤维.我国是玉米生产大国,玉米年产量超亿吨,用玉米加工PLA纤维解决了合成纤维带来的环境问题.中国作为世界纺织品的主要生产基地,纺织产品的低成本及高产量对世界纺织业的冲击已经引起了WTO其他成员国的广泛关注,欧美等主要进口国为了保护本国利益,纷纷制定技术壁垒,从技术上对中国纺织品的出口设置障碍.而且欧美国家均要求出售给消费者使用的纺织品标签上必须注明其名称、规格及纺织纤维的组成.针对该新型纤维,开发出相应的鉴别和定量分析方法显得尤为重要.本文对PLA纤维和粘胶纤维鉴别及其两种纤维混纺产品的定量分析做了一些研究.1试验
1.1试剂与仪器
试样:聚乳酸纤维(沙洲工学院),普通粘胶纤维(市售);主要试剂:甲酸、浓硫酸、N,N一二甲基甲酰胺(DMF)、次氯酸钠、二氯甲烷、丙酮、苯酚、盐酸、氢氧化钠(均为分析纯1.
仪器:显微镜,酒精灯,0.000 l g电子天平,抽滤装置等.
1.2试验方法
1.2.1燃烧法
用镊子夹住一小束纤维试样的一端,将纤维的另一端慢慢接近火焰,稍停留即移开,观察并记录纤维试样在整个燃烧过程中的现象.
1.2.2显微镜法
将纤维试样并向排齐或用哈氏切片器切片。置于载玻片上,加上一滴甘油,盖上盖玻片,放在显微投影仪下放大适当倍数观察.
1.2.3溶解法11I
选用不同的溶剂在不同温度和时间条件下溶解纤维试样,观察其溶解性能;再把剩余纤维冲洗干净,烘干、称重,完成定量分析.
2结果与讨论
2.1 PLA纤维和粘胶纤维的定性鉴别
2.1.1燃烧法
普通粘胶纤维近火即燃,燃烧迅速,有烧纸的气味,燃烧后剩余物少,呈深灰色粉末状.PLA纤维在接近火焰时熔融收缩,接触火焰开始熔融燃烧,离开火焰后燃烧一会即自灭,稍有焦味,燃烧剩余物为灰白色的硬块.
2.1.2显微镜法
在500倍显微镜下观察PLA和粘胶纤维的纵向截面图,结果见图1.
牯股纤维PIA纤维
由图1可知,聚乳酸纵向表面平滑,呈棒状,具有较多斑点,与普通粘胶纤维类似;横截面呈圆形,与普通粘胶纤维有相似特点.因此,不宜采用显微镜法鉴别PLA/粘胶纤维.
2.1.3溶解法
PLA纤维和粘胶纤维的溶解性能见表1、表2.
从表l、表2可知,PLA纤维不溶于75%硫酸,溶于二氯甲烷;粘胶纤维溶于75%硫酸,不溶于二氯甲烷.因此,可选择75%硫酸溶解粘胶纤维或二氯甲烷溶解PLA纤维完成定量分析.二氯甲烷毒性较强,污染环境,价格较贵,而在国标中也采用75%硫酸溶解纤维素纤维,这样使其和国家标准具有较好的一致性.因此.选取75%硫酸为PLA纤维和粘胶纤维混纺产品定量分析的溶剂.
2.2 PLM粘胶纤维混纺产品定量分析
75%硫酸对PLA/粘胶纤维溶解试验见表1.
将PLⅣ粘胶纤维试样每份约1.000 0 g放入三角烧瓶中,1 g试样加入100 mL 75%的硫酸,盖紧瓶塞,室温下振荡30 rain,过滤,烘干,称重.由表3可知,PLM粘胶混纺产品定量分析可用75%硫酸室温振荡30min溶解粘胶纤维来完成,并且误差在l%以内,符合GB/T 2910—1997纺织品二组分纤维混纺产品定量分析方法标准.
3结论
(1)PLA纤维和粘胶纤维的定性鉴别可结合燃烧法和溶解法.
(2)PLA/粘胶纤维混纺产品定量分析可用75%硫酸室温1 10 r/nan振荡30 rain溶解粘胶纤维来完成.
参考文献:
1.GB/T 2910--1997,纺织品二组分纤维混纺产品定量分析方法【S】.