摘要：紡織品從纖維到染色的加工過(guò)程中，會(huì)受到機(jī)械、化學(xué)和熱學(xué)的作用，從而導(dǎo)致纖維損傷。每一種損傷引起的質(zhì)量缺陷都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，這些質(zhì)量缺陷往往在生產(chǎn)過(guò)程中不易發(fā)現(xiàn)，而在最后染色加工中反映出來(lái)，而此時(shí)質(zhì)量缺陷已無(wú)法彌補(bǔ)。利用顯微技術(shù)觀察纖維損傷，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)質(zhì)量缺陷成因作出準(zhǔn)確的判斷，能夠搞清許多產(chǎn)品質(zhì)量的疑難問(wèn)題，追溯質(zhì)量缺陷產(chǎn)生工序，控制產(chǎn)品質(zhì)量缺陷，化解商貿(mào)質(zhì)量糾紛。

　　關(guān)鍵詞：染色織物；質(zhì)量缺陷；成因分析；顯微技術(shù)　

　　引言

　　利用簡(jiǎn)便而有效的方法檢測(cè)紡織品的質(zhì)量，并通過(guò)檢測(cè)結(jié)果的分析，推斷產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的主要原因，一直是生產(chǎn)企業(yè)控制產(chǎn)品質(zhì)量、商貿(mào)企業(yè)明確質(zhì)量糾紛責(zé)任、科研機(jī)構(gòu)攻克質(zhì)量難關(guān)的重要手段。

　　在紡織品的生產(chǎn)和使用過(guò)程中，如果處理不當(dāng)，可能會(huì)產(chǎn)生化學(xué)的、機(jī)械的、熱學(xué)的或者由微生物引起的損傷，而每一種損傷都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。例由于羊毛酸性或堿性損傷，毛條出現(xiàn)染色不勻；由于機(jī)械損傷，染色后出現(xiàn)光痕和色斑；棉纖維由于受擠壓而使織物產(chǎn)生深色斑紋；由于纖維擦傷、開(kāi)裂使染黑織物出現(xiàn)條紋；絲織物由于纖維開(kāi)裂導(dǎo)致織物局部變灰或者形成淺色斑紋；錦綸織物由于抗靜電整理纖維熔融形成硬塊等等。在通常情況下，這樣的損傷在生產(chǎn)過(guò)程中不易發(fā)現(xiàn)，而在最后染色加工中反映出來(lái)，而此時(shí)質(zhì)量缺陷已無(wú)法彌補(bǔ)，給生產(chǎn)企業(yè)造成不可挽回的損失，也極易引起商貿(mào)質(zhì)量糾紛。

　　由纖維原料到紗線、坯布和染色加工過(guò)程中，纖維經(jīng)受機(jī)械外力、熱學(xué)和化學(xué)試劑的反復(fù)作用，這一過(guò)程中引起的纖維損傷，可歸為機(jī)械損傷、熱學(xué)損傷和化學(xué)損傷三大類?！　　　?/p>

　　紡織品在整個(gè)加工過(guò)程中的機(jī)械損傷常常由磨損帶來(lái)，并且往往在織物后整理階段才顯示出來(lái)，導(dǎo)致的灰印、光痕等染色疵點(diǎn)已無(wú)法彌補(bǔ)。天然纖維和再生纖維素纖維較合成纖維更易產(chǎn)生機(jī)械磨損，原因是合成纖維的耐磨性一般優(yōu)于天然纖維及再生纖維素纖維，如圖1所示，在錦綸與羊毛混紡制成的織物中，取出羊毛和錦綸，在顯微鏡下放大100倍觀察，發(fā)現(xiàn)許多羊毛開(kāi)裂，而錦綸則完好無(wú)損。

　?。?）羊毛纖維的機(jī)械性損傷：羊毛纖維的機(jī)械性損傷來(lái)自剪毛、洗毛及梳毛等加工過(guò)程及蟲(chóng)蛀，使纖維開(kāi)裂露出紡錘形細(xì)胞或毛束狀[1]，如圖2和圖3所示。

　　
　　原毛在洗毛過(guò)程中，由于洗槽與洗槽之間的輸送設(shè)備有缺陷，可能使羊毛纖維受氈化或撕扯而導(dǎo)致機(jī)械損傷。這種損傷在整理后的織物上不易發(fā)覺(jué)，而在羊毛紡紗過(guò)程形成機(jī)械破損或回收毛中出現(xiàn)的毛刷狀開(kāi)裂則較為明顯。
　　羊毛纖維易被織物蛾、毛皮甲蟲(chóng)及地毯甲蟲(chóng)蠶食，在纖維邊緣出現(xiàn)新月形缺口，而在大多數(shù)情況下，纖維的一頭會(huì)被咬掉[2]，如圖4、圖5所示?！?/p>

　　
　　羊毛纖維的開(kāi)裂，被染成深色后易出現(xiàn)光痕和色斑，如圖6和圖7分別為羊毛纖維開(kāi)裂織物染色后出現(xiàn)亮紋和色斑。

　?。?）蠶絲的機(jī)械性損傷
　　天然桑蠶絲和柞蠶絲在從脫膠到染整的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的擠壓摩擦等機(jī)構(gòu)作用都非常敏感，尤其是染色和脫膠的濕態(tài)下，更易磨損。
　　蠶絲織物的纖維磨損導(dǎo)致織物局部灰化（也稱為白化）或形成淺色斑，原因是纖維被刮傷或開(kāi)裂后，織物對(duì)入射光產(chǎn)生漫反射，破壞了真絲優(yōu)美的光澤。
　　從織物灰化處取出纖維，放在顯微鏡下，可清晰地觀察到纖維開(kāi)裂、外層剝落或被溶解的現(xiàn)象，如圖8所示。

　?。?）棉和粘膠纖維的機(jī)械性損傷
　　棉纖維的機(jī)械性損傷主要是在濕態(tài)下的擦傷和由于折疊受擠壓出現(xiàn)缺口和裂紋，分別如圖9和圖10所示。纖維受擠壓產(chǎn)生的損傷在光學(xué)顯微鏡下不易觀察到，而在電子顯微鏡下則十分清晰。擦傷纖維染成黑色后織物表面出現(xiàn)亮紋，如圖11所示。而擠壓受損纖維，由于其結(jié)構(gòu)變化，染色比未受損纖維更深，織物表面會(huì)出現(xiàn)深色折痕線，如圖12所示。

　　再生纖維素纖維經(jīng)受機(jī)械外力作用而磨損現(xiàn)象較易發(fā)生，例如在染色過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)籠的作用導(dǎo)致纖維損傷，同樣引起織物灰化，并且退染和重染都不能消除這種疵點(diǎn)，相反只能加重[3]。

　　2熱學(xué)損傷引起的染色疵點(diǎn)顯微分析
　　熱學(xué)損傷主要發(fā)生在合成纖維織物中，由于合成纖維具有熱塑性，故常利用這一性能進(jìn)行紡、織、染和服裝加工，如定形和變形加工。在各個(gè)工序生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)合成纖維的軟化溫度范圍予以充分考慮，才可避免不可逆的質(zhì)量變化。合成纖維發(fā)生熱損傷可能是直接受熱引起的，如加熱和熨燙；也可能是間接受熱引起的，如摩擦和撞擊使纖維產(chǎn)生熱機(jī)械磨損。
　　2.1直接受熱引起的熱損傷疵點(diǎn)
　　合成纖維直接受熱加工的工序有定形、燒毛、熨燙等工序。
　?。?）定形過(guò)程的熱損傷：合成纖維為使形態(tài)穩(wěn)定，通常要實(shí)施熱定形，保持織物平整和尺寸穩(wěn)定，這些熱定形經(jīng)常使纖維出現(xiàn)熱變形和截面結(jié)構(gòu)的變化，如圖13所示和圖14所示。圖13的纖維取自機(jī)織物中的經(jīng)緯紗交叉處的纖維，圖14的纖維取自假捻法形成的滌綸變形絲。定形加工只要定形溫度、張力和時(shí)間保持穩(wěn)定，這些局部輕微的纖維變形不會(huì)對(duì)染色均勻性帶來(lái)影響。但溫度等參數(shù)的變化往往不能完全避免，圖14中滌綸纖維變形加工后由于橫截面變化并不相同，變形嚴(yán)重的纖維染色更深，利用這一特點(diǎn)可在變形加工中檢測(cè)溫度的變化。

　　
　?。?）燒毛過(guò)程的熱損傷：合成纖維織物在燒毛時(shí)不燃燒，但會(huì)形成熔珠，而熔珠的染色特性完全不同于纖維，如圖15和圖16所示。故合成纖維織物燒毛時(shí)工藝參數(shù)尤其要注意控制，特別是合纖與天然纖維、再生纖維素纖維混紡織物和氨綸包芯紗織物燒毛時(shí)，必須充分考慮合成纖維熔融的特性（混紡織物和包芯紗織物中合纖的這一特性容易被忽略），例滌/毛染色織物，在燒毛工藝后，當(dāng)熔珠還比較柔軟，容易變形時(shí)立即進(jìn)行修剪，以消除熔珠并防止熔珠被壓[4]。否則，纖維在沒(méi)有被適當(dāng)冷卻，而被壓輥碾過(guò)，在張力和壓力作用下，便會(huì)出現(xiàn)比熔珠更壞的情況，熔珠被壓成薄片。
　?。?）熨燙過(guò)程的熱損傷：合成纖維織物對(duì)熨燙過(guò)程中的過(guò)熱特別敏感，熨燙時(shí)溫度過(guò)高并施以加壓，合成被壓成薄膜，織物上產(chǎn)生似油漆般的光斑。
　　2.2間接受熱引起的熱損傷疵點(diǎn)
　　合成纖維由于摩擦和撞擊導(dǎo)致機(jī)械性損傷，不同于天然纖維和再生纖維素纖維的機(jī)械性損傷，還伴隨著熱學(xué)作用，形成熱機(jī)械損傷，使纖維屑從纖維表面剝落或有毛絨感、纖維間粘連或變形，染色后織物出現(xiàn)條紋、光斑等，如圖17和圖18所示。圖17是腈綸針織物上出現(xiàn)與編織方向一致的縱向灰色條紋，此處纖維經(jīng)顯微鏡檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)纖維被部分磨損并壓扁，進(jìn)一步分析疵點(diǎn)原因是紗線上油不足而導(dǎo)致紗線過(guò)度摩擦，圖18是黑色滌綸織物出現(xiàn)的“梭子印”或稱為“經(jīng)斑痕”，是經(jīng)組織點(diǎn)形成的小點(diǎn)亮斑，用顯微鏡對(duì)亮斑處取出的經(jīng)紗中纖維檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，纖維被壓扁、相互粘合、開(kāi)裂，是紗線受梭子撞擊導(dǎo)致的熱損傷引起的[5]。

　　3化學(xué)損傷引起的染色疵點(diǎn)顯微分析
　　纖維在前處理和染整加工中會(huì)遇到酸、堿或含氯化學(xué)試劑等的作用而引起損傷。
　　3.1酸性損傷引起的染色疵點(diǎn)顯微分析
　?。?）羊毛纖維酸性損傷：羊毛纖維耐酸性較強(qiáng)，但在羊毛炭化時(shí)工藝不合理或者在強(qiáng)酸性染浴中長(zhǎng)時(shí)間沸騰，羊毛纖維仍然有相當(dāng)嚴(yán)重的損傷，而且損傷后的羊毛纖維耐酸性下降，纖維變脆，對(duì)摩擦和受壓等機(jī)械作用變得非常敏感。羊毛纖維如果酸性損傷較為輕微，直接用顯微鏡檢驗(yàn)較難判定，因?yàn)槔w維內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，其鱗片還能基本完好地保留。在羊毛纖維酸性損傷初期，可結(jié)合KV膨潤(rùn)反應(yīng)檢測(cè)羊毛纖維的酸性受損，具體做法是：將幾根羊毛纖維放在顯微鏡載玻片上，滴上氫氧化鉀胺（將20g苛性鉀加入50mL濃氨水，小心搖動(dòng)和冷卻配置而成）蓋上蓋玻片，放在顯微鏡下觀察泡狀物形成時(shí)間，若1min～2min形成，則受酸性損傷，如圖19所示；10min后形成，泡狀物數(shù)量較少，則為完好羊毛；若約30min后形成則受堿性損傷[6]。
　?。?）錦綸纖維酸性損傷：合成纖維一般都有較強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性，因此合纖出現(xiàn)化學(xué)損傷的可能性比天然纖維要少得多。合纖中最常見(jiàn)的化學(xué)損傷是錦綸的酸性損傷，經(jīng)常出現(xiàn)在錦綸織物染色時(shí)，在染浴中加入未經(jīng)稀釋的濃甲酸而導(dǎo)致的酸性損傷。受酸性損傷的錦綸織物上有光斑、發(fā)脆、發(fā)硬甚至于破洞。
　　3.2堿性損傷引起的染色疵點(diǎn)顯微分析
　　含硫蛋白質(zhì)纖維對(duì)于堿性物質(zhì)是非常敏感的，尤其是在加熱處理情況下更明顯。因此，羊毛的堿性損傷情況特別常見(jiàn)。羊毛堿性損傷導(dǎo)致毛條染色不勻，織物出現(xiàn)染斑，纖維強(qiáng)度下降。蠶絲與羊毛相同也是蛋白質(zhì)纖維，與羊毛不同的是繭絲的外層是絲膠而非鱗片。絲膠與絲素相比，質(zhì)脆且沒(méi)有彈性，但絲膠覆蓋著絲素具有漂亮的光澤，作為紡織材料的蠶絲是絲素部分，絲膠要在弱堿性液中接近沸騰的溫度處理與絲素分離，故蠶絲的化學(xué)損傷中，堿性損傷最常見(jiàn)。羊毛與蠶絲的堿性損傷，可用Pauly（對(duì)氨基苯磺酸）試劑染色后顯微鏡觀察鑒別。堿性損傷羊毛纖維用Pauly著色后染成橙色，并且產(chǎn)生劇烈的膨潤(rùn)反應(yīng)，還會(huì)出現(xiàn)鱗片被破壞或者被掀開(kāi)，纖維呈現(xiàn)卷曲狀，如圖20所示。堿性損傷的蠶絲，同羊毛的情況相同，也可用Pauly試劑，脫膠后受損傷的蠶絲Pauly反應(yīng)變成橙紅色，而完好纖維呈現(xiàn)黃色。但是，絲膠的Pauly反應(yīng)也呈現(xiàn)橙紅色，如圖21所示，所以呈現(xiàn)橙紅色的蠶絲，必須用顯微鏡觀察其是否已脫膠，只有在沒(méi)有絲膠的情況下的橙紅色蠶絲，才能確定是堿損傷。

　　　　
　　Pauly反應(yīng)不僅用來(lái)檢驗(yàn)堿性損傷，還可用在酸性損傷和剝鱗羊毛的檢驗(yàn)中，反應(yīng)后纖維呈現(xiàn)的顏色也相互交叉，在實(shí)際應(yīng)用中需要分清情況和一定的經(jīng)驗(yàn)，才能作出正確的判斷。
　　Pauly反應(yīng)原理：羊毛中的芳香族氨基酸與重氮對(duì)氨基苯磺酸反應(yīng)生成紅色染料。羊毛中的這種氨基酸只在鱗片下的紡錘形細(xì)胞層中發(fā)現(xiàn)，所以只有鱗片受損或剝鱗后的羊毛纖維，這種染色反應(yīng)才能發(fā)生[7]。　　　
　　Pauly反應(yīng)試劑的配置：2g對(duì)氨基苯磺酸（分析純）加入3mL蒸餾水，再加入2mL濃鹽酸，然后慢慢滴入亞硝酸鈉溶液（1g亞硝酸鈉加入2mL蒸餾水）讓其慢慢重氮化（10～15min）制得重氮對(duì)氨苯磺酸，將沉淀的重氮對(duì)氨苯磺酸用玻璃過(guò)濾器過(guò)濾，加入50mL10%的碳酸鈉溶液，當(dāng)其完全溶液，加入50mL水和冰塊。由于重氮化合物溶液不穩(wěn)定，溶液溫度不能超過(guò)5℃，而且溶液在制備后要立即使用，用于制備重氮化合物的蒸餾水、亞硝酸鈉溶液及碳酸鈉溶液都應(yīng)冷藏。
　　羊毛與Pauly試劑反應(yīng)操作要點(diǎn)：羊毛樣品必須保持濕潤(rùn)，樣品在反應(yīng)前先浸在蒸餾水中，經(jīng)過(guò)離心脫水或擠壓脫水以后，樣品放入冷藏的重氮化合物中處理10min后，用冷藏蒸餾水沖洗干凈，再經(jīng)過(guò)離心脫水或擠壓脫水后，放在空氣中或60℃的干燥箱中干燥。
　　蠶絲與Pauly試劑反應(yīng)操作要點(diǎn)：與羊毛纖維操作要點(diǎn)基本相同，但反應(yīng)時(shí)間不能多于1～2min。這是因?yàn)樾Q絲不同于羊毛，它沒(méi)有鱗片層，只有較薄的絲蛋白皮層，如果反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，特別是如果溫度太高，試劑將穿透表層，進(jìn)入纖維內(nèi)層。
　　如果經(jīng)驗(yàn)不足，為了保證結(jié)果正確，可用已知完好的纖維和受損纖維樣品進(jìn)行平行試驗(yàn)。受損羊毛制備，可把羊毛放入1～2g/L的碳酸溶液中煮沸；受損脫膠蠶絲制備，可把生絲放入pH值大于10的皂液中脫膠取得[8]。

　　4綜述
　　紡織品在加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)與累積的損傷和結(jié)構(gòu)不勻，引起的隱蔽性質(zhì)量缺陷，可利用顯微技術(shù)和顯微+化學(xué)顯色技術(shù)，把隱性的質(zhì)量疵點(diǎn)轉(zhuǎn)化成顯性結(jié)構(gòu)特征。并從實(shí)際發(fā)生的疵點(diǎn)中取出紗線和纖維對(duì)其結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝分析，建立疵點(diǎn)與結(jié)構(gòu)特征間的關(guān)系，使隱性質(zhì)量缺陷在織物形成不可彌補(bǔ)的疵點(diǎn)之前得以控制。需要特別說(shuō)明的是，在實(shí)際生產(chǎn)中，質(zhì)量缺陷引起的原因是多方面的，在利用顯微技術(shù)同時(shí)，還需分析人員對(duì)原料性能、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝有透徹的了解和豐富的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，甚至有時(shí)還需要分析靈感。
　　利用顯微技術(shù)觀察纖維結(jié)構(gòu)的缺陷，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)質(zhì)量缺陷成因作出準(zhǔn)確的判斷，能夠搞清許多產(chǎn)品質(zhì)量的疑難問(wèn)題。利用顯微技術(shù)判別質(zhì)量缺陷成因，這一探索有四方面意義：一是操作方法準(zhǔn)確方便，儀器設(shè)備成本低，可推廣性強(qiáng)；二是對(duì)于隱蔽性缺陷成因的分析具有無(wú)可替代性；三是對(duì)于多工序紡織品生產(chǎn)質(zhì)量缺陷的追溯成為可能，化解商貿(mào)質(zhì)量糾分；四是能把企業(yè)生產(chǎn)中典型的質(zhì)量缺陷案例挖掘提煉出來(lái)，為紡織品生產(chǎn)、貿(mào)易的工程技術(shù)人員和質(zhì)量控制專業(yè)人員提供技術(shù)支持?！?/p>

　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]KarlMahall著，張嘉紅譯.紡織品質(zhì)量缺陷及成因分析——顯微技術(shù)法[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2008：26.

　　[2]KarlMahall著，張嘉紅譯.紡織品質(zhì)量缺陷及成因分析——顯微技術(shù)法[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2008：27.

　　[3]KarlMahall著，張嘉紅譯.紡織品質(zhì)量缺陷及成因分析——顯微技術(shù)法[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2008：31.

　　[4]KarlMahall著，張嘉紅譯.紡織品質(zhì)量缺陷及成因分析——顯微技術(shù)法[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2008：34.

　　[5]KarlMahall著，張嘉紅譯.紡織品質(zhì)量缺陷及成因分析——顯微技術(shù)法[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2008：37.

　　[6]KraisP,ViertelO.UntersuchungenüberdieVer?nderungdesWollhaaresw?hrendseinerVerarbeitungbiszumfertigenStreichgarntuch[R].Forschungshefte14und15,DeutschesForschungsinstitutTextilndustreiDresden,1933.

　　[7]AgsterA.F?rberei-undTexilchemischceUntersuchungen[M].BerlinHeidelbergNewYork:Springer-Verlag,1967:383.

　　[8]MahallK.Silkanditstreatment[J].TextileAsia,1985,October:95-101.

　?。ㄗ髡邌挝唬簵顦?lè)芳，浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧波市先進(jìn)紡織技術(shù)與服裝CAD重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；龐冬花，浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院）