2011维纶基大豆纤维与维纶的鉴别和性能比较

吸收光谱法等对维纶基大豆纤维与维纶的鉴别进
来鉴别纤维的方法。用镊子夹持 50 ～ 100 mg 待鉴
行了研究，并对两者的物理性能（ 力学性能、摩擦
别纤维的一端，缓慢地移近火焰，观察纤维在整个
性能、卷曲弹性等） 和化学性能进行了测试与分
燃烧过程中所发生的现象。维纶基大豆纤维和维
析，为更好地利用维纶基大豆纤维开发高档内衣和
从图 2 可以看出，维纶基大豆纤维的红外吸收光 谱中有氨基酸结构的酰胺特征吸收，如 1 643． 12 cm －1 酰胺（ —CH2—CO—NH—） 吸收谱带Ⅰ，1 540． 91 cm －1
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研究报告
产业用纺织品
总第 250 期
的中强吸收峰； 而 3 400、1 000 和 840 cm － 1 是维纶 的三个典型特征谱带，在 3 380． 75 cm － 1 有宽而强 的由—OH 基的伸缩振动吸收所引起的纤维素纤 维特征 吸 收 峰，在 1 010． 56 cm － 1 处 的 强 吸 收 和 838． 92 cm － 1 处的较弱吸收是 C—O—C 的伸缩振 动。通过分析可知，维纶基大豆纤维的吸收谱带除 酰胺吸收谱带Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ外，其余的吸收谱带与维 纶相同。
收稿日期： 2011 － 03 － 23 作者简介： 马顺彬，男，1978 年生，讲师。主要从事纺织专业教 学与科研管理工作。
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1． 2 显微镜观察法 显微镜观察法是利用普通生物显微镜观察纤
维纵向和横向截面形态来鉴别纤维的方法。使用 Y172 型纤维切片器，将纤维切成 10 ～ 30 μm 的横 截面薄片，然后利用 CU-Ⅰ型纤维细度仪观察纤维 的纵向和横向截面形态特征，维纶基大豆纤维和维 纶的纵向和横向截面微细结构形态特征见表 2 和
GB / T 14337—2008
纤维摩擦性能 Y151 型纤维摩擦因数仪 测试预加张力 0． 196 cN；
摩擦辊转速 30 r / min
纤维卷曲弹性 YG362A 型纤维卷曲弹性仪 夹持长度 20 mm；
GB / T 14338—2008
每种纤维测定 20 根；
轻负荷为 （ 0． 002 0 ± 0． 000 2 ） cN / dtex，重 负 荷 为
表 6 维纶基大豆纤维和维纶的力学性能测试结果
纤维种类
断裂强度 / （ cN·dtex － 1 ） 干态 湿态
断裂伸长率 /% 干态 湿态
初始模量 / （ cN·dtex － 1 ） 干态 湿态
断裂功 / （ cN·mm） 干态 湿态
维纶基大豆纤维 3． 10
2． 46
24． 17
18． 71
41． 07
表 8 维纶基大豆纤维和维纶的 卷曲性能测试结果
纤维种类
卷曲率 / 卷曲弹性回复率 / 残留卷曲率 /
%
%
%
维纶基大豆纤维 5． 48
87． 74
5． 08
维纶
2． 88
85． 24
2． 34
表 9 维纶基大豆纤维和维纶的 热学性能测试结果
纤维种类
耐热性
维纶基大豆纤维 无熔点；
160 ℃ 微黄，强力明显下降；
纶的燃烧特征见表 1。
表 1 维纶基大豆纤维和维纶的燃烧特征
纤维类别 维纶基大豆纤维 维纶
接近火焰时 收缩熔融并发焦 收缩熔融
在火焰中 缓慢燃烧 收缩燃烧
离开火焰 继续燃烧，冒黑烟 继续燃烧，冒黑烟并冒水泡
燃烧剩余物形态 松脆黑色硬块 烧烬，几乎不留残渣
气味 烧毛发味 特有香味
从表 1 可以看出，维纶基大豆纤维和维纶的燃 烧特征不同，尤其是在残渣形态和燃烧时散发的气 味差别较大。
测试性能
试验仪器
测试参数
执行标准
纤维力学性能
YG004N 型单纤维强力仪
夹持长度 20 mm； 每种纤维测定 50 根； 测试预加张力： 干态时（ 0． 10 ± 0． 03） cN / dtex，湿态 时减半； 拉伸速度 10 mm / min； 湿态测试时纤维应放置在 （ 20 ± 2 ） ℃ 的蒸馏水中 2 min
表 4 维纶基大豆纤维和维纶着色试验结果
纤维种类 维纶基大豆纤维
维纶
湿态 干态 湿态 干态
I-KI 溶液着色 黑褐色 黑褐色 蓝灰色 淡蓝灰色
型傅里叶红外光谱仪（ 美国赛默飞世尔科技公司） 和 iTR 附件（ 晶体板为硒化锌 ZnSe） ，扫描次数 32， 分辨率 4 cm － 1 ，波数范围 4 000 ～ 400 cm － 1 ，镜速 0． 632 9 cm / s 进行测试［2］。维纶基大豆纤维和维 纶的红外光谱吸收图谱见图 2。

纤维种类
盐酸（ 37% ） 常温 沸点
硫酸（ 95% ～ 98% ） 常温 沸点
氢氧化钠（ 5% ） 常温 沸点
甲酸（ 88% ） 99% N-二甲基甲酰胺 常温 沸点 常温 沸点
硝酸（ 65% ） 常温 沸点
维纶基大豆纤维 P 絮状 S0 淡紫色 P 浅黄色 S0 酱黑色
I
I
P
S
I
I
S 浅黄色 S0 浅黄色
关键词：维纶基大豆纤维，维纶，鉴别，性能测试
中图分类号：TQ342 + 49． 07
文献标志码：A
文章编号：1004 － 7093（2011）07 － 0010 － 06
维纶基大豆纤维是以聚乙烯醇为基体，与大豆
时装提供参考。
蛋白共混纺丝，经缩醛化反应加工而成，含有人体 所需的多 种 氨 基 酸［1］，与 人 体 肌 肤 有 良 好 的 亲 和
擦因数见表 7。 2． 3． 3 卷曲性能
3 化学性能测试
为改善纤维的抱合性，增加纤维的蓬松性和弹
纤维的化学性质与纤维内部结构密切相关，对
性，使织物具有良好的外观和保暖性，应将纤维进
纺织后加工特别是染整加工有着较大的影响。维
行化学、物理或机械卷曲变形加工，赋予纤维一定
纶基大豆纤维和维纶的化学性能测试结果见表 10。
200 ℃ 时变为深黄，长度明显收缩；
300 ℃ 时纤维完全炭化
维纶
熔点不明显；
220 ～ 230 ℃ 软化；
在软化收缩的同时，徐徐燃烧变成黑色或褐
色不规整物质
表 10 维纶基大豆纤维和维纶的化学性能
项目 耐一般有机溶剂性①
I-KI 溶液着色 染色性
维纶基大豆纤维
2011 年第 7 期
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图 1。 从维纶基大豆纤维纵向形态可以看出，该结构
对纤维的吸水吸湿、导水导湿有一定作用，但对纤 维侧向的受力或弯曲影响较大，即耐用性差； 不光 滑的表面能改变光的吸收、反射、折射和散射，从而 影响纤维的光泽性，使其具有一定的光泽，且不会 出现“极光”现象； 表面不规则的沟槽还影响其摩 擦性能和导湿性能。
40． 83
5． 83
3． 91
维纶
3． 26
2． 98
13． 46
11． 89
57． 37
55． 09
3． 66
3． 01
表 7 维纶基大豆纤维和维纶的摩擦因数
纤维种类
纤维与纤维摩擦
静态 μs 动态 μd
Δμ
维纶基大豆纤维 0． 484 7 0． 394 5 0． 090 2
纤维与橡胶辊摩擦
静态 μs 动态 μd
维纶
S
S0
S S0 酱黑色
I
I
S
S0
I
I
S0
S0
注： S0———立即溶解； S———溶解； P———部分溶解； I———不溶解。
从表 3 可以看出，在常温下维纶基大豆纤维部 分溶解于 37% 盐酸、98% 硫酸和 88% 甲酸溶液，而 维纶在上述三种溶液中常温下即可全部溶解，表明 用 37% 盐酸、98% 硫酸和 88% 甲酸溶液均可将维 纶基大豆纤维与维纶进行区分。 1． 4 药品着色法
1 鉴别
性。维纶基大豆纤维集天然纤维和化学纤维的优
1． 1 燃烧鉴别法
点于一体，有着羊绒般的手感、蚕丝般的光泽、棉纤
燃烧鉴别法是依据纤维接近火焰时、在火焰中
维的吸湿性和羊毛的保暖性。本文采用燃烧鉴别
和离开火焰后的不同燃烧状态和熔融情况，燃烧时
法、显微镜观察法、化学溶解法、药品着色法和红外
散发的气味以及燃烧剩余物的颜色、形状、硬度等
研究报告
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总第 250 期
维纶基大豆纤维与维纶的鉴别和性能比较
马顺彬 吴佩云 （ 南通纺织职业技术学院，南通，226007）
摘 要：采用不同方法对维纶基大豆纤维与维纶进行了鉴别，并对两者的物理性能和化学性能进行了测试与 分析。结果表明： 用燃烧鉴别法、显微镜观察法、化学溶解法、药品着色法和红外吸收光谱法都能鉴别 区分维纶基大豆纤维与维纶； 维纶基大豆纤维的干、湿态初始模量和断裂强度小于维纶，而其干、湿态 断裂伸长率均大于维纶； 在纤维与纤维静摩擦中，维纶基大豆纤维的静摩擦因数和静、动摩擦因数之 差 Δμ 均大于维纶，表明维纶基大豆纤维的抱合力比维纶好，但平滑性比维纶差； 维纶基大豆纤维的 卷曲率、卷曲弹性回复率和残留卷曲率均大于维纶； 维纶基大豆纤维的耐热性比维纶差，而其染色性 能比维纶好，且染料的选用范围比较广。
2 物理性能测试
2． 1 材料与规格
1． 67 dtex × 38 mm 维纶基大豆纤维（ 濮阳华康
生物化学 工 程 联 合 集 团 公 司 提 供） ，1． 67 dtex ×
38 mm维纶 （ 南京远华国际贸易有限公司提供） 。
测试前需按 GB / T 6529—2008 标准要求进行平衡。
图 2 维纶基大豆纤维和维纶的红外光谱吸收图谱
2． 2 仪器及参数
酰胺吸收谱带Ⅱ，1 238． 13 cm － 1 酰胺吸收谱带Ⅲ，