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定性分析研究方法精选(五篇)

发布时间:2023-09-24 15:31:44

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇定性分析研究方法,期待它们能激发您的灵感。

定性分析研究方法

篇1

本文通过燃烧法、显微镜观察法以及化学溶解法,介绍了海藻纤维的特性以及海藻纤维与其他纤维混纺比的测定方法

关键词:海藻纤维;混纺比

当前,纺织品的开发中,使用最多的纺织纤维是天然纤维、再生纤维和合成纤维。其中,合成纤维主要原料是石油,属于不可再生资源,随着石油资源的日趋紧张,加上生产中的高消耗、高污染等问题,合成纤维面临很大的压力,因此各国都在研究开发利用其他纤维来代替合成纤维的课题,而目前能够代替合成纤维的最理想纤维是生物可降解纤维。生物可降解纤维是对环境友好的材料,它提供了人类减少环境负担,在现代文明和自然界之间达到平衡的一种办法,因此将成为21世纪的主要纤维之一。而海藻纤维正是一种生物可降解纤维,是人类继种植棉花大麻、种桑养蚕等向土地要纤维和开采石油从地下找纤维之后,又多了一个新的纤维开发领域――向海洋要纤维[1-2]。

海藻纤维是用从天然海藻中提取的物质纺丝加工而成的一种纤维,是一种重要的天然功能纤维新材料,棕藻、红藻是海藻纤维的最佳来源。这种纤维能够被加工成任意长度和纤度的短纤或长丝,也可以与其他纤维混纺,最终可以用于制造衣服、家纺、床垫等。

海藻纤维具有许多传统纤维没有的新特性,如吸湿性、抗菌性、阻燃性、防辐射、保温性等特性。

作为海藻纤维研发地(青岛)的国家级专业纺织产品检验机构,有责任和义务为推动地方产业发展作出一份贡献,于是我所科研团队从专业角度,在海藻纤维制品还未大量走入市场之前,研究海藻纤维与其他纤维混纺比的测定方法,为该新型纺织材料顺利进入市场,走入百姓生活奠定基础。

1 海藻纤维的定性分析[3-5]

1.1 外观

纯海藻纤维呈白色,表面光滑、光泽柔和、手感柔软,具有良好的悬垂性。

1.2 燃烧试验法

1.2.1 试验仪器及工具

天平、打火机或酒精灯、镊子、放大镜、培养皿、剪刀。

1.2.2 试剂

乙醇。

1.2.3 试验方法

将约10 mg试样扯成细束,用镊子夹住,徐徐靠近火焰,观察试样对热的反应(熔融、收缩情况)。再将试样束移入火焰中,观察试样在火焰中的燃烧情况。然后离开火焰,注意观察试样燃烧状态和嗅闻火焰刚熄灭时的气味。待试样冷却后再观察残留物灰分状态。记录燃烧过程中详细情况,见表1。

1.3 显微镜观察法

1.3.1 试验仪器及工具

哈式切片器、刀片、小旋钻、镊子、挑针、剪刀、载玻片、盖玻片、生物显微镜等。

1.3.2 试剂

液体石蜡、火棉胶。

1.3.3 试验方法

1.3.3.1 纵截面观察

将试样扯成细束后排齐,取适当长度的试样均匀平铺于载玻片上,加上少量液体石蜡(注意不要带入气泡),盖上盖玻片,放在100倍~500倍生物显微镜的载物台上观察其形态,并记录试样纵截面特征(见图1)。

1.3.3.2 横截面观察

将用哈式切片器制备好的试样横截面,置于载玻片上,加上少量液体石蜡,盖上盖玻片(注意不要带入气泡),放在100倍~500倍生物显微镜的载物台上观察其形态,并记录试样横截面特征(见图2)。

1.4 化学溶解法

1.4.1 试验仪器及工具

恒温烘箱、电热恒温水浴锅、分析天平、玻璃抽滤瓶、烧杯、试管、木夹、镊子、玻棒、坩埚钳等。

1.4.2 试剂

见表2。

1.4.3 试验方法

将约100mg试样置于试管中,注入10mL溶剂(试样和试剂的浴比为1:100)。在常温下,用玻棒搅动5min,观察溶剂对试样的溶解情况。常温下难以溶解的试样,需做煮沸试验,并用玻棒搅动3min,视其溶解程度。记录试样在各种溶剂和条件下的溶解情况,见表2。

注:试验应在通风橱里进行,因为很多溶剂挥发性强,并且有毒,加热时不得使用明火,注意防火安全,因为很多试剂是可燃的。

2 海藻纤维与其他纤维混纺的定量分析[6-9]

通过以上对海藻纤维的一系列定性分析,我们不难发现:1)采用75%硫酸溶液溶解法可确定海藻纤维与其他(如聚酯纤维、丙纶、芳纶等)在75%硫酸溶液中不溶解纤维的混纺比。2)采用30%氢氧化钠溶液煮沸法可确定海藻纤维与其他(如棉、粘纤、莱赛尔、莫代尔等)在30%氢氧化钠溶液中不溶解纤维的混纺比。3)利用海藻纤维在盐酸(常温)中不溶解的特性确定其与锦纶的混纺比。4)利用海藻纤维在二甲基甲酰胺中不溶解的特性确定其分别与腈纶、氨纶的混纺比。笔者利用以上溶解规则做了大量试验,现将部分典型试验结果列于表3。

3 总结分析

通过对海藻纤维的燃烧特性、显微镜下纵横截面的特征以及化学溶解特性的一系列试验发现:1)海藻纤维的燃烧特性在常见的纺织纤维中只与芳纶有些相似,但其化学溶解特性又与芳纶截然不同,其独特的燃烧特性使其极易与其他纤维相区分。2)海藻纤维虽然从根本上讲是一种化学再生纤维,但其纵横截面与其他纤维(参见FZ/T 01057.3―2007)仍有明显区别。3)如果说以上两点为海藻纤维定性提供了依据,那么海藻纤维既具有植物纤维的溶解特性又具有动物纤维溶解特性的溶解特点(类似于蚕丝纤维),这种两面性的溶解特性为其定量分析提供了依据。

参考文献:

[1]赵雪,何瑾馨,朱平,等.海藻纤维的性能与最新研究进展[J].国际纺织导报,2008(11):24-30.

[2]张传杰,朱平.高强度海藻纤维的性能研究[J].印染助剂,2009,26(1):15-18.

[3]FZ/T 01057.2―2007 纺织纤维鉴别试验方法 第2部分:燃烧法[S].

[4]FZ/T 01057.3―2007纺织纤维鉴别试验方法 第3部分:显微镜法[S].

[5]FZ/T 01057.3―2007纺织纤维鉴别试验方法 第4部分:溶解法[S].

[6]GB/T 2910.1―2009纺织品 定量化学分析 第1部分:试验通则[S].

[7]GB/T 2910.7―2009纺织品 定量化学分析 第7部分:聚酰胺纤维与某些其他纤维混合物(甲酸法)[S].

[8]GB/T 2910.11―2009纺织品 定量化学分析 第11部分:纤维素纤维与聚酯纤维的混合物(硫酸法)[S].

篇2

【关键词】岩土工程;边坡稳定性;分析方法

1 引言

在各类工程项目的建设中,由于受到建筑主体结构及各种外力作用的影响,岩土边坡的稳定性一般会发生不同程度的变化,其变化范围必须得到合理的控制,否则将危及到建筑的整体安全性、可靠性。在岩土边坡建设的构造物,其实体表面多处于倾斜状态,随着建筑物使用年限的延长,其实体结构向下滑动的趋势将更为明显。如果在建筑物使用过程中,某一平面的滑动力超出主体结构的承担范围,极有可能出现滑坡的危险,因此,在存在大量岩土边坡的地区进行工程项目建设,必须注重对于边坡稳定性的合理分析,分析方法的科学选择与应用对于工程项目整体建设工作具有重要的意义。工程技术人员通过对于岩土边坡稳定性的全面分析,有利于工程项目建设单位及时制定防治措施,有效避免出现滑坡等重大自然灾害的危险。

2 岩土边坡稳定性的主要影响因素

从专业地质学、工程学、测量学的角度进行分析,影响岩土边坡稳定性的因素主要表现在:内部因素和外部因素两方面,工程技术人员只有对这两方面的因素进行综合的考虑与分析,才能选择科学、合理、有效的岩土边坡稳定性分析方法。

2.1 内部因素

2.1.1 边坡岩土体的类型和性质

通过总结国内外相关的工程经验发现:边坡岩土体的类型和性质的差异是影响其稳定性的重要内部因素。一般情况下,由于边坡岩土体的类型和性质不同,其所承载的内部作用力也略有差异,边坡的破坏形式也明显不同。

2.1.2 边坡的地质构造

地质构造对于岩土边坡稳定性的影响是多方面的,其主要表现形式为:构造面的发育程度、形状、规模、连通性、内部充填物成分及填充程度等。在同一地质构造下,岩土边坡的稳定性也存在较大的差异,其主要是受到边坡倾斜度的影响。

2.1.3 边坡的总体形态

在对岩土边坡稳定性进行分析时,其总体形态是不容忽视的内在因素之一,对于其稳定性具有直接的影响。在部分工程项目的建设中,坡顶局部或大部分裂缝的现象较为常见,其主要原因是坡顶的张力或应力过大,形成了总体不利的形态,造成施工中出现较为严重的质量和安全问题。

2.2 外部因素

2.2.1 气候条件

在岩土边坡稳定性的外部影响因素中,气候条件的作用方式主要变现为:降水、气温、湿度变化等,其中降水的影响最为显著。由于受到气候条件的影响,岩土边坡一般会产生相应的物理或力学反应,边坡岩土体的内部剪应力会不同程度的增大或减少,进而影响到其整体稳定性。

2.2.2 震动作用

在各种较为常见的地质灾害中,地震对于岩土边坡稳定性的影响最为严重。在强大外力的作用下,岩土边坡的下滑力会急剧加大,并且引发边坡岩土体结构发生变化或遭受破坏,进而导致岩土边坡表面出现新的裂痕或者原有的裂缝不断扩大,对于构造物主体结构的安全性是极其不利的。

3 岩土边坡稳定性的常用分析方法

在岩土工程项目的建设中,对于边坡稳定性分析方法的研究不但是行业内面临的重点技术课题,而且是保证构造物整体安全性、可靠性和经济性的重要基础。目前,国内外工程建设行业已经总结出了多种岩土边坡稳定性的分析方法,但是尚未形成系统的研究体系,本文仅对其中几种常见的分析方法进行简要的概述。

3.1 界面元分析法

在岩土边坡的稳定性分析中,界面元分析法的应用范围较广,而且是国内外重要研究的分析方法之一。界面元分析法基本原理是:将岩土边坡的累积单元变形形成一个完整的界面,并且根据采集的各种地质信息和数据构建界面应力元模型,其主要适用于非均匀、不连续、各向异性问题的分析。在界面元分析法的长期研究和应用中,已经基本形成了一套系统的理论,对于复杂边坡岩土体稳定性的分析具有积极的意义。同时,在国内外地质及工程学专家的不断探索中,将界面元分析法与工程力学机理有机结合,逐步建立了一套可以用于评判岩体稳定薄弱部位、危险滑面、潜在滑面及最小抗滑稳定安全系数的准则。

3.2 有限元分析法

有限元分析法是最早应用于岩土边坡稳定性分析的方法之一,也是最具代表性的数值分析方法。应用有限元分析方法,可以有效解决岩土边坡弹塑性、弹性、粘塑性、粘弹塑性等方面的数值计算问题。有效元分析法在岩土边坡稳定性分析中的应用,其优点主要表现为:计算公式科学、结果精确、连续性强等。与极限平衡分析法相比,有限元分析法可以通过对岩土边坡应力及应变规律的分析,全面掌握岩土边坡的变形与破坏机制。

3.3 地质分析法

岩土边坡的稳定性是受内部和外部因素的共同影响,地质分析法则是从内部因素出发,通过对于岩土边坡发育的地质环境,以及各种变形、破坏迹象的基本规律进行分析,了解影响岩土边坡稳定性的内外部因素,并且从地质学的角度对其总体发展趋势和有可能出现的破坏形式进行预判。

3.4 随机分析法

随机分析法始创于上世纪70年代,美国和加拿大的地质研究机构将概率统计理论首次应用于岩土边坡稳定性的分析中。随机分析法的基本原理为:由于岩土边坡稳定性的影响因素是表现在诸多方面的,所以可以认为其具有一定的随机性,而且多表现为具有一定概率的随机变量(一般包括:岩土边坡的几何尺寸,如边坡边界尺寸、内部结构面等;边坡岩体材料总体性能,如泊松比、弹性模量等;边坡外部荷载,如重力场、地震力、渗流场等),因此,在岩土边坡稳定性的分析中,工程技术人员可以将实际考察获取的各种有可能影响其稳定性的因素分解为多个样本,利用概率统计原理进行分析,在求出其概率分布和特征参数的基础上,应用较为先进的可靠性分析方法进行求解,最终得出岩土边坡的破坏概率。从理论上讲,随机分析法是较为合理的,但是由于受到各类外界因素的影响,随机因素的表现形式多样,所以如果不能对其进行系统的研究,难以确定各种影响因素的准确概率。

在岩土边坡的稳定性分析中,由于受到工程项目建设复杂性,以及各种内外部因素的影响,对于其稳定性的分析一般要采取多种方法相结合的方式,这样才能保证分析流程和结果的科学性与可靠性。同时,随着现代电子计算机技术的不断发展,在岩土边坡的稳定性分析中也要尝试应用电子信息及网路技术,并且在现有经验的基础上,逐步形成一套智能化、规范化的评价系统。

参考文献:

[1]李靖,周欣华,刘功伟,等.岩土边坡稳定性图解法[J].岩土工程学报,2002,(04):122-123.

[2]陈强.岩土边坡稳定性研究与分析及综合治理[J].湖南大学学报,2005,(07):59-60.

[3]夏元友,朱瑞赓.岩土边坡稳定性分析专家系统研制[J].中国地质灾害学,2006,(11):44-45.

篇3

【关键词】边坡工程;研究现状;稳定性;动力;边坡

1 引言

目前滑坡动力稳定性分析常用的方法有拟静力法、滑块分析方法和数值模拟法,国内外对这三种方法做了大量的的研究。本文针对边坡动力稳定性分析方法的研究概况,从拟静力法、滑块分析方法以及数值模拟方法三方面进行介绍。

2 拟静力法

拟静力法将爆破荷载通过地震系数简化直接作用与滑体,进而得到滑坡的稳定性系数,与静力法无异,不能说明边坡的动荷载效应,但在动力学分析初始阶段,拟静力法应用较多。如Ling等[1]采用拟静力法研究了水平和垂直加速度共同作用下边坡的稳定性和位移,发现若水平加速度很大时垂直加速度对稳定性和位移有重大影响;P.K.Singh[2]通过对采集信号进行FFT变换、小波分析等多种信号处理手段从空间和时间两个方面来探讨地震波的能量分布变化规律,及在同一时刻的能量和频率的关系,改变了以往仅考虑单因素如爆破振动速度所带来的不足,为充分考虑对边坡稳定性影响的多种因素打下了基础;Said[3]结合极限设计理论的运动学方法和拟静力法,推导了以平移失稳上限系数的公式,该公式可以考虑坡角、材料强度和地震系数的影响,并以稳定性系数图表的形式给出了不同破裂面摩擦角的稳定性系数上限曲线;同时Seed总结了常用的三种确定地震系数的方法:1)经验值法;2)刚体反应分析法;3)采用粘弹性反应分析法。在国内,一些学者经过对动荷载作用过程和动荷载处理同时也取得了一定的成果,其中徐红涛等基于爆破振动峰值速度衰减规律和爆破振动速度或加速度时程曲线,计算出特定时刻作用在各条块上的爆破振动惯性力,并施加到各个条块上采用刚体极限平衡分析方法中的Sarma方法得到了稳定性时程曲线。卢文波等提出了一种计算高边坡爆破震动动力稳定影响的联合方法,该法利用时程法和拟静力法的特点,综合考虑了爆破地震波传播过程中的衰减频谱、结构特性及相位差等因素对边坡稳定性的影响;刘建军等针对以地震波作用中最后时刻或加速度值最大时刻的安全系数作为评价标准的问题,通过强度折减法,借助数值计算获得了地震载荷作用下安全系数时程曲线。

3 滑块位移法

滑块分析方法来源于Newmark研究堤坝稳定性时提出的有限动位移法,Newmark认为堤坝的稳定性与否取决于振动时引起的变形,而不是最小稳定性系数,后Kramer对Newmark滑块位移进行了修正,同时考虑了永久位移和岩土体结构面的动力响应,发展了Newmark滑块位移法;M K Yegian较早地将概率的方法引入坝坡的动力分析,提出了用概率的方法分析坝坡的风险性和估算边坡在地震作用下的永久位移;同时Ling H I将此方法应用于多项工程,取得了一定的成效。国内王思敬将此思想应用于边坡动稳定性分析,提出了滑块分析法,此法在工程中得到了广泛的应用,具有较高的工程价值;李等基于摩擦滑移结构的抗震机制,在动力响应分析中考虑塑性滑动位移与加速度的响应之间的关联性,利用Newmark滑块位移法得到每个时刻滑动位移增量以及累积滑动位移。

4 数值模拟方法

对边坡的动稳定性分析常用的数值模拟法有有限元法、离散元法和快速拉格朗日法。如Ganesh W.Rathod对Chenab河铁路大桥修建过程中出现的高359m的岩质边坡进行了动静态的离散元分析,较好的反应了岩质边坡的动态特性;Seed等在1971年San Fernando大巴失稳分析时,根据线性和等效线性化的分析结果提出了应变趋势法;Finn等发展了二维非线性非弹性的动力有限元程序―TARA,并用其急速那坝坡的永久位移,开创了用非线性非弹性动力有限元计算边坡永久位移的先河;何理等采用动力有限元软件对大冶铁矿区岩质边坡危险滑动面节点动应力进行计算,并与相应节点的静应力叠加,通过稳定性系数公式计算出边坡滑体各时刻的稳定系数,得出边坡动力稳定性时程曲线;张建海等提出采用弹簧元计算边坡、坝基、坝肩等结构物在地震作用下的动安全系数,该方法给出的安全系数是随地震动作用而发生波动,从而更深刻地反映了动力现象本质。薄景山等将土边坡动应力作用下的应力状态简化为自重应力和附加应力的叠加,采用时域集中质量的显式波动有限元,结合多次透射公式,来分析地震过程的动位移场、动应力场及稳定性系数的波动方程。随着计算机的不断发展,此法还有待深入的研究。

5 结论

(1)稳定性分析方法目前有拟静力法、滑块位移法和数值分析法,这三种方法各有优缺点,对于实际工程,此三种方法处拟静力法在规范中有提出外其他两种方法都没有工程实践中进行应用,因此缺乏实际工程数据及相关经验,因此,应根据现实工程条件对此三种方法实时选用,并做比较,从工程实践中对这三种方法进行优化。

(2)目前的地震波衰减公式是经验型、半经验型的,由于地质条件得复杂性,难以从理论上完全推倒合适的衰减公式,对于地震波衰减公式得应用,应与爆破振动现场检测密切切合,做到与实际相符。

(3)爆破振动动力响应机制研究极不成熟,目前只局限于数值分析,数值分析的数据来源以及工程地质因素分析不完全,造成模拟结果与工程实际相差较大,因此在数值模拟分析时应同时考虑边坡多种因素。

(4)目前的滑坡动稳定性检测数据只局限于局部地震检测或小范围爆破试验检测,无区域性的振动检测数据,因此对区域性的工程建设检测数据缺乏指导意义,因此大范围区域性地震检测数据的获取显得尤为重要。

参考文献:

[1] Ling H I, Leshchinsky D, Mohri Y. Soil slopes under combined horizontal and vertical seismic accelerations[J].Earthquake Engineering and structural Dynamic,1997,26(2):1231-1241.

[2] P.K. Singh. Blast vibration damage to underground coal mines from Adjcent open-pit blasting[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Science,2002,18(39):959-973.

篇4

一、农村地区房屋调查分析

(一)调查方法

在对农村地区房屋进行调查时,分层抽样法为重要的调查方法。采用该种方法,首先需要在抽取省级调查样本的基础上,对地区经济发展情况、农村居民数量、调研组织难以、地理气候条件等各种因素进行综合分析,完成单级整群抽样。针对县级调查样本,同样需要考虑这些因素,然后进行分层等距抽样调查,抽取3个县为样本单位。针对行政村调查样本,需要进行等距抽样,结合农村人均纯收入水平选取3个村样本[1]。在行政村调查的过程中,需要实现全覆盖入户调查,安排各县调研组进入行政村对各村民小组农民住房结构安全状况进行逐房、逐户现场调查,完成农户调查问卷和村级调查问卷的填写。

(二)调查内容

在农村地区房屋调查内容中,需要按照《农村危险房屋鉴定技术导则(试行)》在现场完成快速评估,拍摄危房的图片。按照要求,需要对房屋建筑面积、材料、结构、建造工艺及费用、房屋抗震性等进行调查记录。结合调查内容,需要完成相应问卷设计。在问卷得到住建部村镇司审核后,向农户下发,同时在现场结合调查内容进行信息采集和核实,保证调查结果准确、真实。

(三)调查分析

从农村地区房屋调查情况来看,农村房屋普遍由当地工匠按照当地传统习惯进行建造,会结合房主要求和经济条件进行结构设计。由于同一地区环境条件相似,所以房屋特点大致相同,结构形式基本一致。为节省成本,大多在当地取材。中国地域广袤,环境复杂,所以不同地区农村房屋建造形式存在较大差异,材料多样,大致可以划分为木结构、砌体结构、生土结构、石结构四类,难以得到统一划分标准。从总体上来看,以传统土木砖石类为主,结构上主要利用墙体承重。而传统农村房屋大多无抗震构造措施,在建造过程中缺乏对结构抗震问题的认识,所以房屋结构整体性、安全性等指标较差,在自然灾害中容易出现较大程度的房屋结构破坏。

二、农村房屋的危险性鉴定方法

(一)危险性等级划分

在农村房屋危险性鉴定方面,按照现行《农村住房危险性鉴定标准》,需要采用基于模糊数学的综合评定理?与层次分析法相结合的方法,实现对房屋危险性的综合评定。具体来讲,就是将房屋划分为多个危险性等级,对其危险性进行定性和定量鉴定。在实际分析的过程中,需要从构件、房屋组成、房屋三个层次进行划分,将房屋各构件划分为危险和非危险两类,并将房屋各部分划分为无危险点、有危险点、局部危险、整体危险四个级别,最终将房屋评定为无危险(A级)、有危险点(B级)、局部危险(C级)和整栋危险(D级)四个等级。在房屋地基鉴定中,还要确定房屋建设场地是否安全[2]。如果处于危险场地,可以直接评定整栋房屋属于整体危险等级。从场地划分上来看,土质坚硬、地势平坦、基岩稳定等地质条件都属于有利场所,而存在明显下陷趋势的采空区、有泥石流等潜在威胁或存在暗埋沟渠等场地都属于危险场地。针对房屋组成,在实际鉴定中需要划分为地基、上部承重和维护三部分,针对上部承重结构划分为柱、屋架、主梁、次梁和板等部分,结合各部分的重要程度进行权重分配。

(二)危险性鉴定过程

篇5

根据纤维的外观特性及化学溶解性鉴别甲壳素纤维,同时利用甲壳素纤维溶解于稀冰乙酸的性质分析各种试验条件下纤维的溶解性,筛选出最佳的甲壳素纤维与其他纤维混纺的定量方法。

关键词:甲壳素纤维;冰乙酸;定性定量方法

Abstract: Identifying the chitosan fibers according to the appearance or solubility and using the characteristics that chitosan fibers can be dissolved by the diluted acetic acid to analyse the fibers solubility under various experimental conditions to sieve out the best quantitative method for the mixtures.

Key Words: Chitosan Fibers;Acetic Acid;The method for Identification and Quantitative Analysis

甲壳素纤维是我国自主研发的具有自主知识产权的新型纤维,目前已经实现工业化大规模生产,由于其特有的抗菌性特点,被广泛应用于功能性纺织品中,尤其用来生产内衣、袜子等产品,但因其产量相对较少,价格比较昂贵,多用于其他纤维素纤维,如棉、莱赛尔、粘胶、竹浆纤维等混纺产品,本文旨在研究探讨甲壳素纤维与其他纤维混纺产品的定性定量方法。

目前市场上存在两种甲壳素纤维,一种是完全由甲壳质(甲壳胺)经纺丝工艺生产的纯甲壳素纤维,另一种是由甲壳质(甲壳胺)与再生纤维素纤维纺丝液共混生产的纤维,严格来讲,后一种纤维不是真正的甲壳素纤维。对甲壳素纤维抗菌等特性研究也是基于前一种甲壳素纤维,而后一种甲壳素纤维性质基本相同于粘胶纤维,显微镜观察形态也类似于粘胶纤维,其相关的抗菌特性也未见研究报道。本文只对前一种甲壳素纤维进行定性定量研究探讨。

1定性方法

甲壳素纤维属再生纤维,是阳离子型天然聚合物,化学名为乙酰胺基葡萄糖[1]。显微镜观察纵向表面光滑,有少量的不规则纵向类似树皮的条纹,粗细稍显不均匀,横截面为不规则多边形,因此会有部分产生扭曲(如图1、图2)。燃烧有特异芳香气味(有明显烧焦味),能够自灭,残留物呈黑色絮状,不结球,可捻成粉末,熔点不明显。化学溶解性见表1。

以上溶解性显示,由于甲壳素纤维不溶于浓冰乙酸,但溶于稀的冰乙酸,又溶于次氯酸钠,不溶于2.5%氢氧化钠,因此可以通过这一性质结合显微镜观察来鉴别甲壳素纤维与其他纤维。

甲壳素纤维红外光谱图见图3。[化学名称:(1-4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖,使用仪器:Thermo NICOLET 380 FT-IR]

图1甲壳素纤维的纵向表面

图2甲壳素纤维的横截面

图3甲壳素纤维红外光谱图

2标准回潮率

甲壳素回潮率一般为12%~16%,表2是二级标准大气条件(20±2℃,65±2%)下测得的回潮值。

表2二级标准大气条件下测得的甲壳素纤维回潮率值

目前甲壳素纤维主要用于与其他纤维混纺以改善织物的性能,因此在结合回潮率计算混纺比时,建议取14.9%作为甲壳素纤维标准回潮率。

3定量方法

利用甲壳素纤维易溶于冰乙酸的特性,通过试验将各种已知比例的甲壳素纤维与其他纤维混合,在不同浓度的冰乙酸溶液,不同溶解温度,不同溶解时间进行试验对比,找出最佳溶解方法。以下是不同方法对比数据。

1)室温下不同浓度冰乙酸溶解性的对比,试验结果见表3 (溶解时间30min,浴比1g∶200mL,为使甲壳素纤维充分水解采用大浴比)。

表3甲壳素纤维在室温下不同浓度的冰乙酸中的溶解性

通过以上试验数据对比推荐选用冰乙酸与水体积比为1:4。

2)室温下同一浓度冰乙酸不同时间的对比,试验结果见表4(冰乙酸与水体积比为1:4)。

表4甲壳素纤维在室温下相同浓度的冰乙酸中

不同时间的溶解性

试验数据显示20min为最短,考虑实际溶解时受其他纤维影响选择30min。

3)相同冰乙酸浓度、相同溶解时间、不同溶解温度的对比,试验结果见表5(冰乙酸与水体积比为1:4;溶解时间:30min)。

表5甲壳素纤维在相同冰乙酸浓度、相同溶解时间、

不同溶解温度的溶解性

试验数据显示在浓度、溶解时间相同情况下温度对试验结果影响不大,因此选用室温条件。

4)在一定试验条件(25℃;浴比1∶200;冰乙酸与水的体积比为1:4;时间30min),选取有代表性的棉、羊毛以不同比例与甲壳素纤维混纺,测得已知各种不同纤维与甲壳素纤维以不同比例混纺的试验数据如表6、表7。

参照FZ/T 01057.4―2007《纺织纤维鉴别试验方法 第4部分:溶解法》[2],常用纤维棉、羊毛、涤纶、腈纶、粘纤、锦纶在冰乙酸中不溶,因此可采用此法定量这些纤维与甲壳素纤维混纺比。另外,参照GB/T 2910―2009系列标准[3],这些纤维在冰乙酸中的d值为1.00。

4结论

目前甲壳素纤维多与纤维素纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维混纺产品居多,根据甲壳素纤维与其他纤维的溶解性,可以有多种定量方法选择,我们希望选择比较简单实用、毒性较小的试验方法,通过比较,我们认为稀冰乙酸法操作简单,方法有效可行。

参考文献:

[1]SN/T 1901―2007《七种纺织纤维的系列鉴别方法》[S].

[2]FZ/T 01057.4―2007《纺织纤维鉴别试验方法 第4部分:溶解法》[S].