纺织纤维的认识与鉴别

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1、纤维的认识与鉴别纤维的认识与鉴别 纺织制品的原料主要是指纺织纤维。纺织纤维的品种很多，按其来源，可分 为天然纤维和化学纤维两大大类。天然纤维主要有棉、麻(植物纤维，又称纤维 素纤维)、丝、毛(动物纤维，又称蛋白质纤维)等。化学纤维又分再生纤维和合成 纤维两类。再生纤维是由自然界中的天然高分子化合物，经过化学处理和机械加 工制成的。目前常用的再生纤维素纤维有粘胶纤维、铜氨纤维、Tencel 纤维、醋 酯纤维等。 合成纤维是由自然界中的低分子物， 经过化学合成和机械加工制成的， 如聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤 维(维纶)、聚氨酯弹性纤维(氨纶)等。通

2、过改变纺丝方法、喷丝孔形状及添加各 种功能性助剂等，还可获得性能不同、形态各异的化学纤维，如异形纤维、复合 纤维、远红外陶瓷纤维、抗紫外线纤维等。 纺织纤维品种很多，性状各异，认识纤维是更好地鉴别纤维和使用纤维的基 础。纤维的鉴别试验就是要根据纤维外观形态(长度、细度及其离散，纤维的纵、 横向形态特征等)、色泽、含杂及化学组成的不同，通过手感目测、显微放大观 察、 在火焰中的燃烧特征及对某些化学试剂的溶解特性等来识别纺织工业中各种 常用的纤维。 一、纺织纤维的的外观特征一、纺织纤维的的外观特征 主要通过眼看、手摸(手感目测)来观察、感知纤维的长度、细度及其分布、 卷曲、色泽及其含杂类型、刚柔性

3、、弹性、冷暖感等采认识各种纤维。常用纤维 的手感目测特征见下表。 表 天然纤维与化学纤维手感目测特征 观察内容天然纤维 化学纤维 长度、 细度 差异很大 相同品种比较均匀 含 杂附有各种杂质 几乎没有 色 泽柔和但欠均一 近似雪白，均匀，有的有金属般光泽 表 各种天然纤维手感目测比较 观察内容 棉 苎麻 羊毛 蚕丝 手 感 柔 软 粗 硬 弹性好， 有暖感柔软、光滑，有冷感 长度/mm 离散大 离散大 离散大 很 长 细度/ 1025 2080 1040 1030 含杂类型 碎叶、硬籽、僵 片、软籽等 麻屑、枝叶 草屑、粪尿、汗 渍、油脂等 清洁、发亮 通过手感目测可知，在外观方面，天然纤维与

4、化学纤维差异很大，而天然纤 维中的不同品种差异也很大。因此，手感目测是鉴别天然纤维与化学纤维以及天 然纤维中棉、麻、毛、丝等不同品种的简便方法之一。 二、显微镜认识备种纤维二、显微镜认识备种纤维 （一） 、目的要求 使用普通生物显微镜观察和认识各种纤维的表面形态及及其特征， 同时了解普通生物显微镜的构造并掌握正确使用方法。 （二） 、试验仪器和试样 试验仪器普通生物显微镜。 试样棉、羊毛、蚕丝，苎麻、粘胶纤维、涤纶、锦纶等及各种纺织纤维 的切片标本若干。此外还需备有载玻片、盖玻片、擦镜头纸和蒸馏水等。 （三） 、一般知识 1、纺织纤维的纵向和断面形态特征 使用普通生物显微镜可以观察各种纺织纤维

5、的纵向和横断面的形态。 天然纤 维有其独特的形态特征，因此不仅可以用来鉴别纤维，同时对纱质量和产品性质 也有影响。天然纤维的纵向和断面形态各不相同，如：棉纤维纵向有天然转曲， 羊毛纵向有鳞片，麻纤维纵向有横节竖纹，蚕丝纵向较光滑平直；而化学纤维的 纵向有所不同，如：粘胶纤维的纵向为粗细均匀，有条纹，锦纶、涤纶、腈纶等 纤维的纵向一般为直径均匀，棒状，有光纤维的表面光滑有光泽，而无光纤维的 纵向有微小颗粒状消光剂的斑点。 、棉纤维断面形态为腰圆形或豆形、扁平形等， 有中腔。麻纤维断面随种类不同而异，苎麻纤雄断面为腰圆形，有中腔和裂缝。 亚麻纤维断面为多角形有中腔。羊毛纤维断面为圆形或椭圆形，细羊

6、毛在断面中 心无毛髓，而较粗的羊毛有毛髓。蚕丝断面为三角形。化学纤维断面随制造方法 而不同，粘胶纤维断面为锯齿形，维纶为腰圆形，晴纶为哑铃形，锦纶、涤纶为 圆形。此外随化学纤维生产的喷丝口形状不同，可生产山不同断面形状的纤维， 如：三角形，五叶形、丫形、中空形等。各种纺织纤维的纵向和断面形态特征如 表所示。 表 各种纺织纤维的纵向和断面形态特征 纤维种类 纵向形态 横截面形态 棉 苎麻 亚麻 黄麻 大麻 羊毛 山羊绒 兔毛 桑蚕丝 柞蚕丝 粘胶 富强纤维 醋酯纤维 腈纶 维纶 氯纶 涤 、 锦 、 丙 纶 天然转曲 横节竖纹 横节竖纹 横节竖纹 横节竖纹 鳞片环状或瓦状 环状鳞片 斜条状鳞片

7、平滑 平滑 有 12 根沟槽 平滑 平滑有 12 根沟槽 平滑有 12 根沟槽 平滑 平滑 平滑 腰园形，有中腔 腰园形，有中腔，胞壁有裂纹 多角形，中腔较小 多角形，中腔较大 不规则圆形或多角形，有不同形状的内腔 近似圆形或椭圆形，有的有毛髓 圆形 绒毛非圆形有一个髓腔；粗毛腰圆形有多个髓腔 不规则三角形 扁平的不规则三角形 锯齿圆形，有皮芯结构 圆形 不规则 圆形或哑铃形 腰圆形，有皮芯结构 接近圆形 圆形 复合纤维、中空纤维、异形纤维有各自的截面特征。 2、显微镜结构 普通生物显微镜有机械和光学两套系统，是由底座、镜臂、目镜、物镜、载 物台、光阑、集光器等组成。 显微镜的总放大倍数等于物

8、镜放大倍数和目镜放大倍数两者的乘积。 （四） 、试验方法和程序 试样准备(观察纤维纵向特征) 1、取试样一小束，手扯整理平直，用右手拇指和食指夹取约 2030 根纤维， 将夹取端的纤维按在载玻片上，用左手复上盖玻片，并抽去多余的纤维，使附在 载玻片上的纤维保持平直。 2、在盖玻片的两对顶角上滴上一滴蒸馏水，使盖玻片粘着并增加视野的清 晰度。 显微镜调节 1、识别显微镜各主要部件的位置，并检查其状态正常与否，包括粗调和微 调装置，物镜和目镜移动装置，集光器和光阑等。 2、将显微镜面对北光，扳动镜臂，使其适当倾斜，以适应自己能比较舒适 地坐着观察。 3、选择适当倍数的目镜放在镜筒上，将低倍物镜转至

9、镜筒中心线上，以便 调焦。 4、将集光器升至最高位置，并开启光阑至最大，用一目从目镜中观察，调 节反射镜，使整个视野明亮而均匀。 5、除去目镜，观察物镜后透镜，调节反射镜和集光器中心，使在物镜后透 镜处光线均匀明亮， 再调节光阑， 使明亮光阑与物镜后透镜大小相一致或稍小些。 6、装上目镜，用粗调装置将镜筒稍许升高，把试样玻片放在载物台上的移 动装置中。 7、旋转粗调装置，将镜筒放至最低位置，物镜不触及盖玻片，调节移动装 置，使试样移在物镜中心。 8、从目镜下视，旋转粗调装置，缓慢升起镜筒，至见到试样象后，再调节 微调装置，使试样成象清晰。 9、若视野中光线太强，可将集光器稍稍降落，但不要随便改

10、动光阑大小， 以免影响通过集光器进入物镜的光锥顶角。 10、如果采用高倍物镜，一般先用低倍物镜，然后转动物镜转换器，使高倍 物镜代替低倍物镜。此时，只要稍微旋转微调装直，便可以得到清晰的物象。 11、为了充分利用高倍物镜的数值孔径，在用高信物镜观察时，集光器光阑 宜适当放大些。 镜。 观察纤维 1、显微镜调节完毕后，可在目镜中观察各种纤维的纵向形态和断面形态。 2、用笔将纤维形态描绘在纸上，并说明纤维的形态特征。 3、实验完毕，将显微镜揩拭干净，并使镜臂恢复垂直位置，镜筒降至最低 位置。 （五） 、注意事项 1、必须执行把镜筒放至最低位置，再转动粗调装置使物镜逐渐上升找物象， 以保护物镜。 2

11、、揩盖玻片时；需将其放在载玻片上，不可握在手中凭空揩拭，以免揩碎。 3、观察时，两眼同时睁开，一眼观察，一眼照顾绘图，并可两眼轮流使用， 以避免眼睛的疲劳。 三、纺织纤维的鉴别三、纺织纤维的鉴别 （一） 、目的要求 根据纺织纤维的外观形态特征和内在性质，采用物理或化学方法，认识并区 别各种未知纤维。通过实验掌握鉴别纺织纤维的几种常用方法。纤维鉴别不仅在 纤维集合体的识别上经常使用，而且在区别纱线织物以及混纺制品的纤维组成 上，也经常应用。 （二） 、试验仪器和试样 验仪器为普通生物显微镜。试样为各种未知纤维、纱线或织物。使用的化学试剂 有盐酸、硫酸、间甲酚、氢氧化钠、二甲基甲酰胺、二甲苯等以及

12、碘一碘化钾溶 液。此外还需备有载玻片、盖玻片、酒精灯、试管等。 （三） 、一般知识 纺织纤维的种类很多， 随着化学纤维的大量发展， 混纺和交织的纺织品日益增多， 而纺织品的性能是与组成该纺织品的纤维性能密切相关。因此，在纺织生产管理 或产品分析时，对纤维进行科学鉴别，就显得更为重要。 各种纺织纤维的外观形态或内在性质有相似的地方，也有不同之处。纤维鉴 别就是利用纤维的外观形态或内在性质差异，采用各种方法把它们区分开来。各 种天然纤维的形态差别较为明显，而同一种类纤维的形态基本上保持一定。因此 鉴别天然纤维主要是根据纤维的外观形态特征。 许多化学纤维特别是一般合成纤 维的外观形态基本相似，其横截

13、面多数为圆形，但随着异形纤维的发展，同一种 类的化学纤维可制成不同的横截面形态，这就但难从形态特征上分清纤维品种， 因而必须结合其他方法进行鉴别。由于各种化学纤维的物质组成和结构不同，它 们的物理化学性质差别较大。因此，化学纤维主要根据纤维物理和化学性质的差 异来进行鉴别。 鉴别纤维的方法有显微镜观察法，燃烧法，溶解法，药品着色法，熔点法， 密度法，双折射法等。此外也可根据纤维分子结构鉴别纤维，如 X 射线衍射法 广红外吸收光谱法等。 （四） 、实验方法和程序 1、显微镜观察法 利用显微镜观察纤维的纵向和横断面形态特征来鉴别各种纤维， 是广泛采用的一 种方法。它既能鉴别单成份的纤维，也可用于多

14、种成份混合而成的混纺产品的鉴 别。天然纤维有其独特的形态特征，如棉纤维的天然转曲，羊毛的鳞片，麻纤维 的横节竖纹，蚕丝的三角形断面等，用生物显微镜能正确地辨认出采。而化学纤 维的横断面多数呈圆形，纵向平滑，呈棒状，在显微镜下不易区分，必须与其他 方法结合，才能鉴别。 2、燃烧法 燃烧法是鉴别纤维的常用方法之一，它是利用纤维的化学组成不同，其燃烧 特征也不同来区分纤维的种类。取一小束待鉴别的纤维，用镊子夹住，缓慢地移 近酒精灯火焰， 仔细观 察纤维接近火焰， 在火焰中， 和离开火焰后的燃烧状态， 燃烧时散发的气味，以及燃烧后灰烬的特征，对照纤维燃烧特征表，粗略地鉴别 属于哪一类纤维。 燃烧法适用

15、于纯纺产品，不适用于混纺产品，或经过防火、防燃及其他整理 的纤维和纺织品。几种常见纤维的燃烧特征如表所示。 表 几种常见纤维的燃烧特征 纤维名称 接近火焰 在火焰中 离开火焰残渣形态 气味 纤维素纤维 不熔、不缩 迅速燃烧 继续燃烧 细腻、灰白色 烧纸味 蛋白质纤维 收缩 渐渐燃烧 不易延烧 松脆黑灰 烧毛发臭味 涤纶 收缩、熔融 熔融燃烧 能延烧 有溶液滴下玻璃状黑褐 色硬球 特殊芳香味 锦纶 收缩、熔融 熔融燃烧 能延烧 有溶液滴下玻璃状黑褐 色硬球 氨臭味 腈纶 收缩微熔 熔融燃烧 继续燃烧 发光小火花松脆黑色硬 块 有辣味 维纶 收缩 熔融 继续燃烧 松脆黑色硬 块 特殊的甜味 丙纶

16、收缩、熔融 熔融燃烧 继续燃烧 硬黄褐色球 轻微的沥青 味 氯纶 收缩 熔融燃烧 不能能延烧 大量黑烟 松脆黑色硬 块 带有氯花氢 臭味 3、药品着色法 药品着色法是根据各种纤维对某种化学药品的着色性能不同来迅速鉴别纤 维品种的方法，此法适用于未染色的纤维或纯纺纱线和织物。鉴别纺织纤维用的 着色剂分专用着色剂和通用着色剂两种。前者用以鉴别某一类特定纤维，后者是 由各种染料混合而成，可对各种纤维染成各种不同的颜色，然后根据所染的颜色 不同鉴别纤维。通常采用的着色剂有碘一碘化钾溶液。 碘一碘化钾溶液是：将碘 20 克溶解于 100 毫升的碘化钾饱和溶液中，把纤 维浸入溶液中。0.51 分钟，取出后水洗于净，根据着色不同