Guide complet sur l'analyse quantitative AATCC 20A

L'analyse quantitative AATCC 20A (méthode de test par un chimiste et coloriste américain) est utilisée pour déterminer quantitativement la valeur de l'humidité, les matériaux non fibreux et le rapport des fibres mélangées chimiquement et microscopiquement.

Tout d'abord, expliquons quelques définitions relatives à l'analyse.

Types de fibres

Teneur en humidité

Prenez des bouteilles de pesée pour peser des échantillons afin de déterminer la teneur en humidité des matières textiles. Coupez l'échantillon pesant environ 1 gramme et ajoutez-le aux flacons de pesée. Mettez les bouchons des bouteilles de pesée et le poids sur la balance. Tout d'abord, pesez les bouteilles vides avec les bouchons, puis ajoutez à nouveau l'échantillon au poids de la bouteille contenant l'échantillon. 

Poids des bouteilles : …………….

Pesée des bouteilles et échantillon : …………….

Placez le flacon de pesée dans l'étuve et séchez-le pendant 1.5 heure à une température de 105 à 110 degrés, conformément à la norme AATCC 20A ( American Associated Chemists and Colorists ). Une fois le temps écoulé, refermez immédiatement le flacon, retirez-le de l'étuve et placez-le dans un dessiccateur pour qu'il revienne à température ambiante. Après 30 minutes, pesez le flacon contenant l'échantillon et remettez-le dans l'étuve pendant 30 minutes. À la fin de ce temps, retirez-le de l'étuve et pesez-le à nouveau afin de déterminer le pourcentage précis d'humidité. Remettez le flacon dans l'étuve jusqu'à ce que son poids se stabilise et qu'il ne se soit plus évaporé de l'échantillon.

Calculez maintenant le pourcentage par la formule

Teneur en humidité = Poids initial – Poids final ÷ Poids total × 100

Enlèvement de matières non fibreuses (Nettoyage de matières fibreuses)

Pesez l'échantillon près de 1 g et séchez-le au four à une température de 105 à 110 degrés. Séchez l’échantillon complet et procédez à l’élimination des matériaux non fibreux. Traitez l'échantillon avec différents produits chimiques en fonction des matériaux non fibreux qui le recouvrent.

• Hydrochlorofluorocarbure est utilisé pour enlever l'huile, la cire, et certaines matières grasses. Trempez l'échantillon dans l'hydrochlorofluorocarbone sur l'appareil Soxhlet et lavez-le pour le sécher au four à une température de 105 à 110 degrés.
• Utilisez de l'alcool éthylique pour éliminer les matières savonneuses du matériau fibreux. Extraire l’échantillon propre et sec avec de l’alcool éthylique sur l’appareil Soxhlet et laver pour sécher au four pour éliminer complètement les matières non fibreuses.
• Aqueux traitement est utilisé pour éliminer les matériaux non fibreux avec des produits solubles dans l'eau. Ajouter l'échantillon sec dans l'eau pendant 30 minutes à une température de 50 degrés pour la solubilité de la partie non fibreuse des matières textiles. Remuer simultanément sur le shaker pendant une durée déterminée. Après trois lavages clairs à l'eau claire, l'échantillon est séché au four à 105 à 110 degrés pour la suite de la procédure..
• Traitement enzymatique est utilisé pour éliminer l'amidon fini des matières textiles. Trempez l'échantillon dans la solution préparée par l'enzyme pour éliminer l'amidon. Lavez l'échantillon avec de l'eau et séchez-le au four.
• Un traitement acide a été utilisé pour éliminer le matériau de résine enduit sur l’échantillon. Préparez une solution HCL 0.1N et ajoutez l’échantillon. Chauffer à 80 degrés pendant 25 minutes. Agiter et laver à l'eau. Sécher au four et procéder au traitement chimique.

Séparations mécaniques

Les fibres ont un aspect physique et peuvent être séparées manuellement. Les fibres ont des valeurs plus précises trouvées lors de la séparation manuelle que lors du traitement chimique, selon l'AATCC 20a. Des fibres d'élasthanne sont ajoutées au fil, ou à l'intérieur du fil, nous pouvons les séparer mécaniquement et signaler une technique de séparation manuelle.

La plupart des fibres hautes performances, comme l'aramide, les fibres métalliques et le caoutchouc, sont ajoutées au fil unique formé et n'ont aucune méthode de dissolution.

Méthodes de traitement chimique

• Méthode pour l'acétone (fibre d'acétate) Préparez des échantillons pesant environ 1 gramme, ce qui est le poids idéal selon l'AATCC 20a (American Associate Chemist and Colorist). Coupez-le en morceaux pour bien dissoudre la fibre dans une solution liquide. Pesez l'échantillon sur une balance, ajoutez l'échantillon propre et sec dans la fiole technique et ajoutez 200 ml d'acétone. Agiter correctement pour plonger l'échantillon dans la solution. Maintenant, il est resté à une température de 40 à 50 degrés pendant 25 minutes. Au bout de 25 minutes, décantez la solution, ajoutez de l'acétone fraîche et agitez-la. Lavez correctement l'échantillon avec de l'eau à travers un creuset en verre et séchez-le au four à une température de 105 à 110 degrés. Pesez le résidu et trouvez le pourcentage de fibres dissoutes (acétate).
• Méthode pour l'acide chlorhydrique Le poids de l'échantillon est compris entre 0.5 et 1.5 gramme et la partie représentative de l'échantillon est proche de 1 gramme. Prendre une solution à 20 % de HCL, environ 0.5 à 1.5 ml selon le poids de l'échantillon. Mettez l'échantillon dans le flacon et plongez-le correctement dans la solution. Veuillez le conserver pendant 5 minutes à une température de 15 à 20 degrés et agiter vigoureusement pour dissoudre l'échantillon. Après les règles, secouez-le à nouveau et conservez-le pendant 15 minutes. Décantez le liquide et ajoutez de l'acide chlorhydrique frais pour dissoudre complètement la fibre. Maintenant, lavez les résidus avec un creuset filtrant jusqu'à ce que la gravité draine complètement le liquide. Lavez à l'eau pour éliminer correctement le produit chimique et séchez-le dans un four à 105 à 110 degrés. Après séchage, poids, résidu et pourcentage de fibres dissoutes.
• Méthode pour l'acide sulfurique à 59.5 % : Pesez l’échantillon entre 0.5 et 1.5 g de tissu et enregistrez le poids de l’échantillon propre et sec à environ 1 gramme. Ajouter l'échantillon dans un flacon de 250 ml et ajouter une solution d'acide sulfurique à 59.5 % en fonction du poids. Ajouter 0.5 à 1.5 ml de solution selon le poids et agiter vigoureusement pour plonger l'échantillon dans la solution. Laissez reposer le flacon pendant 15 minutes à une température de 15 à 25 degrés. Agitez la solution et conservez-la pendant encore 15 minutes pour dissoudre correctement les fibres dans la solution. Après la troisième fois, agitez l'échantillon et lavez-le à travers le creuset filtrant. Appliquer l'aspiration jusqu'à ce que tout le liquide s'écoule par gravité, puis rincer à l'eau pour éliminer l'acide. Lavez également avec une solution d’ammoniaque pour neutraliser l’acide pour un lavage clair, puis lavez à l’eau froide. Après le lavage, séchez l'échantillon dans un four à 105 à 110 degrés dans les 3 heures. Pesez le résidu et trouvez le pourcentage de fibres dissoutes (Acétate, Rayonne Viscose) : poids initial moins poids final divisé par le poids total et multiplié par 100.
• Méthode pour 70% d'acide sulfurique (fibres cellulosiques) Pesez l’échantillon de 0.5 à 1.5 grammes à partir de la partie représentative du tissu. Noter le poids de la masse propre et sèche proche de 1 gramme pour le traitement chimique. Pesez l'échantillon sur une balance et ajoutez-le au flacon de 250 ml. Ajouter une solution d'acide sulfurique à 70 % et agiter vigoureusement pour immerger correctement l'échantillon. Laisser reposer le flacon pendant 15 minutes à une température de 15 à 25 degrés et agiter. Agitez le flacon une deuxième fois et conservez-le pendant plus de 15 minutes. Décantez la solution et ajoutez une nouvelle solution d'acide sulfurique pour la dissolution complète des fibres. Filtrer la solution avec un creuset filtrant et appliquer l'aspiration jusqu'à ce que la solution soit complètement évacuée par gravité. Laver avec une solution d'ammoniaque pour neutraliser la solution acide. Maintenant, lavez à l'eau froide pour éliminer complètement l'acide des résidus. Sécher au four pendant 3 heures à une température de 105 à 110 degrés. Après séchage, poids, résidu et pourcentage de fibres cellulosiques (naturelles) dissoutes.
• Méthode pour une solution d'hypochlorite de sodium à 70 % (laine, fibres de soie) Préparez l'échantillon entre une partie représentative de 0.5 à 1.5 gramme du tissu. Pesez l'échantillon propre et sec sur une balance, placez-le dans le flacon et ajoutez 0.5 à 1.5 ml de solution d'hypochlorite de sodium en fonction du poids de l'échantillon. Secouez le flacon et laissez-le reposer pendant 20 minutes à une température de 25 degrés. Maintenez la température en lavant le flacon avec de l'eau et en le secouant vigoureusement pour dissoudre correctement la fibre. Après la durée, filtrer la solution avec un creuset filtrant et appliquer l'aspiration jusqu'à ce que la solution s'écoule par gravité. Laver le résidu avec du bisulfate de sodium et de l'eau pour éliminer la solution. Les résidus secs au four à une température et un poids de 105 à 110 degrés sont utilisés pour déterminer le pourcentage de fibres dissoutes (laine, soie, etc.).
• Méthode pour 90 % d’acide formique (fibre de nylon) Pesez l’échantillon entre 0.5 et 1.5 gramme et enregistrez-le comme un poids idéal proche de 1 gramme. Pesez l'échantillon propre et sec, mettez-le dans le flacon de 250 ml et ajoutez l'acide formique à 90 %. Agiter le flacon pendant 1 minute et laisser reposer 15 minutes à température ambiante. Décantez la solution et ajoutez de l'acide formique frais pour dissoudre correctement les fibres. Après un certain temps, filtrez la solution avec un creuset filtrant et appliquez l'aspiration pour drainer la solution complète des résidus. Laver à l'eau froide jusqu'à ce que les résidus soient complètement éliminés et sécher au four pendant 3 heures à 105 à 110 degrés. Après séchage, poids, résidu et pourcentage de fibres dissoutes (Nylon, Acétate).
• Méthode pour le diméthylformamide (acrylique, fibres spandex): Pesez l’échantillon propre et sec entre 0.5 et 1.5 gramme et enregistrez un poids proche d’environ 1 gramme. Retirez la teneur en humidité et le poids sur la balance. Mettez l'échantillon dans le flacon et ajoutez du diméthylformamide pour plonger correctement l'échantillon dans la solution. Laisser reposer 20 minutes à 98 ± 1 degrés dans un bain-marie. Décantez le liquide et ajoutez du diméthylformamide frais pour une bonne dissolution des fibres. Après la troisième fois, ajouter un nouveau filtre de diméthylformamide par creuset filtrant et appliquer une aspiration pour drainer le liquide par gravité. Lavez-le à l'eau et séchez-le au four à une température de 105 à 110 degrés pendant 3 heures. Après séchage, calculer le pourcentage de dissolution (fibres acryliques, élasthanne, mod-acryliques, etc.) par la méthode de différence de poids.
• Méthode pour le méthanol alcalin (fibre de polyester): Préparez l'échantillon propre et sec entre 0.5 et 1.5 gramme et enregistrez le poids proche de 1 gramme. Préparez la solution alcaline en ajoutant 9 grammes d'hydroxyde de sodium (granulés) à 100 ml de méthanol et faites une solution homogène après avoir complètement dissous l'hydroxyde de sodium. Chauffez maintenant la solution à 65 degrés et maintenez sa température. Mettez l'échantillon dans une solution à température bien maintenue et conservez-le pendant 5 minutes. Maintenant, décantez le liquide et filtrez-le dans un creuset. Appliquer l'aspiration jusqu'à ce que toute la solution soit évacuée par gravité. Laver à l'eau et sécher au four à une température de 105 à 110 degrés pendant 3 heures. Après séchage du poids, placez le résidu sur la balance et trouvez le pourcentage de fibres dissoutes (polyester) par la méthode de différence de poids.

Technique d'analyse microscopique

Dans cette technique de l'AATCC 20a (American Associate Textile Chemist and Colorist), nous pouvons analyser la teneur en fibres des fibres suivantes mélangées à d'autres fibres.

• Analyse microscopique de la fibre de polyester
• Analyse microscopique de la fibre acrylique
• Analyse microscopique des fibres cellulosiques

La technique de quantification microscopique a été utilisée pour déterminer le pourcentage de polyester, d'acrylique et d'autres fibres. Cette analyse microscopique permet de séparer les mélanges de deux fibres (polyester, acrylique , etc.) afin de calculer leur pourcentage dans les matériaux textiles. La performance de cette technique repose sur l'expérience du personnel pour identifier les fibres de polyester et les compter correctement au microscope. La plupart des fibres présentent une morphologie similaire et de légères différences de structure. Par conséquent, l'identification des fibres au microscope, notamment lorsqu'il s'agit d'un mélange de deux ou plusieurs fibres, constitue un défi majeur. L'utilisation de colorants facilite l'identification des fibres. En analyse microscopique, le nombre de fibres est compté et leur diamètre est mesuré, ce qui influence fortement le pourcentage de fibres déterminé par la méthode de quantification. La plupart des mélanges de fibres cellulosiques, n'ayant subi aucun traitement chimique, sont analysés au microscope. Les fibres cellulosiques dosées par cette méthode sont :

Procédure d'analyse quantitative AATCC 20A 

Préparez une coupe longitudinale à l'aide d'un microtome ou d'un autre instrument adapté à l'analyse microscopique des fibres de polyester et d'acrylique. Prélevez un échantillon de 5 cm de large et exposez les faces chaîne et trame. Notez la masse de chaque face sur une feuille de calcul pour analyse microscopique. Préparez d'abord une lame avec la face chaîne en découpant des fragments à l'aide du microtome , étalez-les sur une lame et dispersez-les uniformément. Vous obtiendrez ainsi un mélange homogène de fibres à analyser au microscope. Une fois la lame préparée, placez-la sur la platine du microscope et comptez les fibres de chaque mélange. Comptez au moins 1000 fibres et mesurez leur diamètre. Balayez la lame en zigzag, d'un point à l'autre, puis le long du bord gauche. L'analyse microscopique des fibres de polyester (PET) est couramment utilisée en recherche et développement en laboratoire.

A————————————————————————————————————–B

D————————————————————————————————————–C

E————————————————————————————————————- -F

Maintenant, faites glisser le fil de trame au microtome et étalez-le sur la lame avec de l'huile de paraffine liquide. Mélangez les fibres et réalisez un mélange homogène pour analyser les fibres d’un point de vue microscopique. Placez la lame sur la scène microscopique, puis commencez à compter. Mesurez le diamètre des fibres et comptez le maximum de fibres pour de meilleurs résultats. La précision du résultat a augmenté avec le décompte expert des fibres et de leurs diamètres. Vérifiez le diamètre de chaque fibre et mesurez l'extrémité des fibres sur laquelle les fibres ont une forme lisse. Commencez à compter en zigzag et calculez un résultat.

A—————————————————————————————————————-B

D—————————————————————————————————————-C

E—————————————————————————————————————–F

Une fois l'analyse microscopique terminée, trouvez le pourcentage de fibres à l'aide de la formule suivante :

Xi = est la teneur en fibres, en pourcentage (en poids)

Ni = est le nombre relatif de fibres de type i

A= est la moyenne de la fibre i

Di = est le diamètre moyen au carré des fibres de type i

Di π/4= est la moyenne des fibres à section ronde i

Si = est la densité spécifique de la fibre de type I

∑ (Ni× Ai ×Si) est la somme des produits N× A× S respectifs pour chaque type de fibre du mélange

Documentation associée

https://darongtester.com/aatcc-20/

https://darongtester.com/product/fiber-fineness-integrated-analyzer-yg-b-002002-i/