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聚酯纖維具有優(yōu)良的耐皺性、彈性和尺寸穩(wěn)定性，且絕緣性能好、耐光性較好、抗皺免燙，因此用途廣泛、市場(chǎng)需求量大。

目前，低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維和彈性聚酯復(fù)合纖維尚未有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)鑒別，而這兩種聚酯復(fù)合纖維又具有區(qū)別于單組分的聚酯纖維的一般特性，因此，僅依靠單一的傳統(tǒng)鑒別方法對(duì)準(zhǔn)確鑒別這兩種纖維比較困難。

本文在手感目測(cè)法、燃燒法的基礎(chǔ)上通過(guò)顯微鏡法、溶解法、紅外光譜法以及熔點(diǎn)法對(duì)兩種纖維快速準(zhǔn)確地進(jìn)行定性鑒別，為開(kāi)發(fā)定性鑒別這兩種纖維的標(biāo)準(zhǔn)方法奠定基礎(chǔ)。

將適量纖維均勻平鋪于載玻片上，滴上石蠟油蓋上蓋玻片，制得縱面切片；將小束纖維置于哈氏切片器的 凹槽中間，按照FZ/T 01057.3—2007標(biāo)準(zhǔn)方法制得橫截 面切片。把兩個(gè)切片放置在BX51型纖維細(xì)度儀（日本 OLYMPUS公司）的載物臺(tái)上，在一定放大倍數(shù)下分別觀察纖維的橫、縱截面形態(tài)。

A）PET；B）PBT；C）PTT；D）低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維；E）彈性聚酯復(fù)合纖維（×1000倍）

圖1 纖維的橫、縱截面形態(tài)

由圖1可知，單組分聚酯纖維（PET、PBT、PTT）的橫截面近似圓形或多邊形，結(jié)構(gòu)均勻一致，縱向表面平滑。低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維（圖1D）的橫截面為明顯的皮芯結(jié)構(gòu)，纖維縱向存在明暗相間的皮芯界線(xiàn)。在圖1E中可觀察到彈性聚酯復(fù)合纖維橫截面為兩種不相混組分并列而成，一側(cè)的纖維有明顯的小黑點(diǎn)，這不同組分的聚酯沿著纖維的縱向排列，并列復(fù)合在一起形成明顯的溝槽。

分別用75%硫酸、濃硫酸、20%鹽酸、濃鹽酸、88% 甲酸、濃硝酸、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、苯酚等化學(xué)試劑對(duì)纖維在不同化學(xué)試劑中的溶解特性來(lái)鑒別纖維。

表1  單組分聚酯纖維、低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維和彈性聚酯復(fù)合纖維的溶解性能

注: S—溶解；P—部分溶解；I—不溶解。

由表1可知，單組分聚酯纖維（PET、PBT、PTT） 和彈性聚酯復(fù)合纖維的溶解性能一致，它們?cè)诔貭顟B(tài)下均不溶于5%硫酸、20%鹽酸、濃鹽酸、88%甲酸、濃硝酸、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，都可溶于濃硫酸中。而低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維在75%硫酸等試劑中都有部分溶解，在濃硫酸中全溶解，

利用Nicolet 6700 傅里葉變換紅外光譜儀（美國(guó) Thermo Nicolet公司），采用ATR法分別測(cè)試和分析單組分的聚酯纖維（PET、PBT、PTT）、低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維—芯層、低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維和彈性聚酯復(fù)合纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)。

由溶解法可知，低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維可部分溶解于濃硝酸、75%硫酸等試劑中，因此把低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維在濃硝酸試劑中溶解，并將所得剩余物采用顯微鏡法觀察，確認(rèn)剩余物為芯層纖維。把芯層纖維與單組分聚酯纖維、低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維和彈性聚酯復(fù)合纖維進(jìn)行紅外測(cè)試，并對(duì)它們進(jìn)行紅外定性和比較分析。

圖2 單組分聚酯纖維、低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維、芯層纖維和彈性聚酯復(fù)合纖維的紅外光譜圖

由圖2分析可知，圖中1711.90 cm-1為—C=O酯基伸縮振動(dòng)，1241.63cm-1為—C—O—C—伸縮振動(dòng)峰，該峰吸收強(qiáng)度大而寬，3000cm-1附近為苯環(huán)的伸縮振動(dòng)，1650cm-1～ 1450cm-1為苯環(huán)骨架振動(dòng)，721.59cm-1為苯環(huán)—CH—的面外變形峰，這些特征峰皆為聚酯纖維的特征峰，且所測(cè)試單組分聚酯纖維、低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維、芯層纖維和彈性聚酯復(fù)合纖維的紅外光譜圖基本一致，由此可知它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)類(lèi)似。

4、熔點(diǎn)測(cè)試法

采用附有加熱裝置的偏光顯微鏡（日本Nikon公司） 進(jìn)行熔點(diǎn)測(cè)試，取少量纖維放在兩片玻璃片之間，置加 熱裝置上，升溫速率約為3℃/min，并調(diào)焦使纖維成像清 晰。觀察纖維成像的變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)玻璃片中的大多數(shù)纖維 熔化時(shí)，記錄此時(shí)溫度，即為該纖維熔點(diǎn)。

綜合前面的顯微鏡法、溶解法和紅外光譜法的結(jié)果，采用熔點(diǎn)測(cè)試法來(lái)對(duì)這兩種聚酯復(fù)合纖維進(jìn)一步定性鑒別。

A）PET；B）PBT；C）PTT

圖3 單組分聚酯纖維熔融過(guò)程圖

由圖3A可知，PET纖維在260℃開(kāi)始熔融，265℃左右基本完全熔融；PBT纖維在230℃開(kāi)始熔融，233℃左右基本完全熔融；PTT纖維在227℃開(kāi)始熔融，230℃左右完全熔融，表明單組分的聚酯纖維(PET、PBT、PTT)均為單一熔點(diǎn)，分別為265℃、233℃和230℃，這測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn) FZ/T 01057.6—2007相一致。

A)低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維；B)彈性聚酯復(fù)合纖維

圖4 兩種聚酯復(fù)合纖維熔融過(guò)程圖

由圖4(A1~A3)可知，低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維的皮層在150℃左右開(kāi)始熔融，162℃左右時(shí)皮層基本熔融完，芯層在262℃左右完全熔融，可見(jiàn)皮層的改性聚酯纖維熔點(diǎn)明顯低于單組分聚酯纖維的熔點(diǎn)，芯層熔點(diǎn)與單組分聚酯纖維PET的熔點(diǎn)相近，表明芯層為單組分聚酯纖維PET。在圖4(B1~B3)中彈性聚酯復(fù)合纖維在228℃左右開(kāi)始熔融，233℃左右其中一個(gè)組分完全熔融，而另外一個(gè)組分在261℃左右也完全熔融，由此可見(jiàn)，彈性聚酯復(fù)合纖維有兩個(gè)單組分聚酯纖維熔點(diǎn)，即由單組分聚酯纖維PBT或 PTT與PET并列復(fù)合而成的。

5、結(jié)論與建議

從上述的試驗(yàn)結(jié)果可知，低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維和彈性聚酯復(fù)合纖維的定性鑒別可按照以下來(lái)操作：