纖維的認(rèn)識(shí)與鑒別

1、纖維的認(rèn)識(shí)與鑒別 紡織制品的原料主要是指紡織纖維。紡織纖維的品種很多，按其來(lái)源，可分為天然纖維和化學(xué)纖維兩大大類(lèi)。天然纖維主要有棉、麻(植物纖維，又稱(chēng)纖維素纖維)、絲、毛(動(dòng)物纖維，又稱(chēng)蛋白質(zhì)纖維)等。化學(xué)纖維又分再生纖維和合成纖維兩類(lèi)。再生纖維是由自然界中的天然高分子化合物，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理和機(jī)械加工制成的。目前常用的再生纖維素纖維有粘膠纖維、銅氨纖維、Tencel纖維、醋酯纖維等。合成纖維是由自然界中的低分子物，經(jīng)過(guò)化學(xué)合成和機(jī)械加工制成的，如聚酯纖維(滌綸)、聚酰胺纖維(錦綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚乙烯醇縮甲醛纖維(維綸)、聚氨酯彈性纖維(氨綸)等。通過(guò)改變紡絲方法、噴絲孔形狀及添加各種

2、功能性助劑等，還可獲得性能不同、形態(tài)各異的化學(xué)纖維，如異形纖維、復(fù)合纖維、遠(yuǎn)紅外陶瓷纖維、抗紫外線(xiàn)纖維等。 紡織纖維品種很多，性狀各異，認(rèn)識(shí)纖維是更好地鑒別纖維和使用纖維的基礎(chǔ)。纖維的鑒別試驗(yàn)就是要根據(jù)纖維外觀(guān)形態(tài)(長(zhǎng)度、細(xì)度及其離散，纖維的縱、橫向形態(tài)特征等)、色澤、含雜及化學(xué)組成的不同，通過(guò)手感目測(cè)、顯微放大觀(guān)察、在火焰中的燃燒特征及對(duì)某些化學(xué)試劑的溶解特性等來(lái)識(shí)別紡織工業(yè)中各種常用的纖維。一、紡織纖維的的外觀(guān)特征 主要通過(guò)眼看、手摸(手感目測(cè))來(lái)觀(guān)察、感知纖維的長(zhǎng)度、細(xì)度及其分布、卷曲、色澤及其含雜類(lèi)型、剛?cè)嵝?、彈性、冷暖感等采認(rèn)識(shí)各種纖維。常用纖維的手感目測(cè)特征見(jiàn)下表。表 天然纖維與化

3、學(xué)纖維手感目測(cè)特征觀(guān)察內(nèi)容天然纖維化學(xué)纖維 長(zhǎng)度、細(xì)度差異很大相同品種比較均勻 含 雜附有各種雜質(zhì)幾乎沒(méi)有色 澤柔和但欠均一近似雪白，均勻，有的有金屬般光澤表 各種天然纖維手感目測(cè)比較觀(guān)察內(nèi)容棉苧麻羊毛蠶絲手 感柔 軟 粗 硬彈性好，有暖感 柔軟、光滑，有冷感長(zhǎng)度/mm離散大離散大離散大很 長(zhǎng) 細(xì)度/1025208010401030 含雜類(lèi)型碎葉、硬籽、僵片、軟籽等麻屑、枝葉草屑、糞尿、汗?jié)n、油脂等清潔、發(fā)亮 通過(guò)手感目測(cè)可知，在外觀(guān)方面，天然纖維與化學(xué)纖維差異很大，而天然纖維中的不同品種差異也很大。因此，手感目測(cè)是鑒別天然纖維與化學(xué)纖維以及天然纖維中棉、麻、毛、絲等不同品種的簡(jiǎn)便方法之一。二

4、、顯微鏡認(rèn)識(shí)備種纖維（一）、目的要求 使用普通生物顯微鏡觀(guān)察和認(rèn)識(shí)各種纖維的表面形態(tài)及及其特征，同時(shí)了解普通生物顯微鏡的構(gòu)造并掌握正確使用方法。 （二）、試驗(yàn)儀器和試樣 試驗(yàn)儀器普通生物顯微鏡。試樣棉、羊毛、蠶絲，苧麻、粘膠纖維、滌綸、錦綸等及各種紡織纖維的切片標(biāo)本若干。此外還需備有載玻片、蓋玻片、擦鏡頭紙和蒸餾水等。 （三）、一般知識(shí) 1、紡織纖維的縱向和斷面形態(tài)特征 使用普通生物顯微鏡可以觀(guān)察各種紡織纖維的縱向和橫斷面的形態(tài)。天然纖維有其獨(dú)特的形態(tài)特征，因此不僅可以用來(lái)鑒別纖維，同時(shí)對(duì)紗質(zhì)量和產(chǎn)品性質(zhì)也有影響。天然纖維的縱向和斷面形態(tài)各不相同，如：棉纖維縱向有天然轉(zhuǎn)曲，羊毛縱向有鱗片，麻纖

5、維縱向有橫節(jié)豎紋，蠶絲縱向較光滑平直；而化學(xué)纖維的縱向有所不同，如：粘膠纖維的縱向?yàn)榇旨?xì)均勻，有條紋，錦綸、滌綸、腈綸等纖維的縱向一般為直徑均勻，棒狀，有光纖維的表面光滑有光澤，而無(wú)光纖維的縱向有微小顆粒狀消光劑的斑點(diǎn)。、棉纖維斷面形態(tài)為腰圓形或豆形、扁平形等，有中腔。麻纖維斷面隨種類(lèi)不同而異，苧麻纖雄斷面為腰圓形，有中腔和裂縫。亞麻纖維斷面為多角形有中腔。羊毛纖維斷面為圓形或橢圓形，細(xì)羊毛在斷面中心無(wú)毛髓，而較粗的羊毛有毛髓。蠶絲斷面為三角形?；瘜W(xué)纖維斷面隨制造方法而不同，粘膠纖維斷面為鋸齒形，維綸為腰圓形，晴綸為啞鈴形，錦綸、滌綸為圓形。此外隨化學(xué)纖維生產(chǎn)的噴絲口形狀不同，可生產(chǎn)山不同斷面

6、形狀的纖維，如：三角形，五葉形、丫形、中空形等。各種紡織纖維的縱向和斷面形態(tài)特征如表所示。表 各種紡織纖維的縱向和斷面形態(tài)特征 纖維種類(lèi)縱向形態(tài)橫截面形態(tài)棉苧麻亞麻黃麻大麻羊毛山羊絨兔毛桑蠶絲柞蠶絲粘膠富強(qiáng)纖維醋酯纖維腈綸維綸氯綸滌、錦、丙綸天然轉(zhuǎn)曲橫節(jié)豎紋橫節(jié)豎紋橫節(jié)豎紋橫節(jié)豎紋鱗片環(huán)狀或瓦狀環(huán)狀鱗片斜條狀鱗片平滑平滑有12根溝槽平滑平滑有12根溝槽平滑有12根溝槽平滑平滑平滑腰園形，有中腔腰園形，有中腔，胞壁有裂紋多角形，中腔較小多角形，中腔較大不規(guī)則圓形或多角形，有不同形狀的內(nèi)腔近似圓形或橢圓形，有的有毛髓圓形絨毛非圓形有一個(gè)髓腔；粗毛腰圓形有多個(gè)髓腔不規(guī)則三角形扁平的不規(guī)則三角形鋸齒圓

7、形，有皮芯結(jié)構(gòu)圓形不規(guī)則圓形或啞鈴形腰圓形，有皮芯結(jié)構(gòu)接近圓形圓形復(fù)合纖維、中空纖維、異形纖維有各自的截面特征。2、顯微鏡結(jié)構(gòu)普通生物顯微鏡有機(jī)械和光學(xué)兩套系統(tǒng)，是由底座、鏡臂、目鏡、物鏡、載物臺(tái)、光闌、集光器等組成。顯微鏡的總放大倍數(shù)等于物鏡放大倍數(shù)和目鏡放大倍數(shù)兩者的乘積。（四）、試驗(yàn)方法和程序 試樣準(zhǔn)備(觀(guān)察纖維縱向特征) 1、取試樣一小束，手扯整理平直，用右手拇指和食指夾取約2030根纖維，將夾取端的纖維按在載玻片上，用左手復(fù)上蓋玻片，并抽去多余的纖維，使附在載玻片上的纖維保持平直。 2、在蓋玻片的兩對(duì)頂角上滴上一滴蒸餾水，使蓋玻片粘著并增加視野的清晰度。顯微鏡調(diào)節(jié) 1、識(shí)別顯微鏡各主

8、要部件的位置，并檢查其狀態(tài)正常與否，包括粗調(diào)和微調(diào)裝置，物鏡和目鏡移動(dòng)裝置，集光器和光闌等。 2、將顯微鏡面對(duì)北光，扳動(dòng)鏡臂，使其適當(dāng)傾斜，以適應(yīng)自己能比較舒適地坐著觀(guān)察。 3、選擇適當(dāng)倍數(shù)的目鏡放在鏡筒上，將低倍物鏡轉(zhuǎn)至鏡筒中心線(xiàn)上，以便調(diào)焦。 4、將集光器升至最高位置，并開(kāi)啟光闌至最大，用一目從目鏡中觀(guān)察，調(diào)節(jié)反射鏡，使整個(gè)視野明亮而均勻。 5、除去目鏡，觀(guān)察物鏡后透鏡，調(diào)節(jié)反射鏡和集光器中心，使在物鏡后透鏡處光線(xiàn)均勻明亮，再調(diào)節(jié)光闌，使明亮光闌與物鏡后透鏡大小相一致或稍小些。 6、裝上目鏡，用粗調(diào)裝置將鏡筒稍許升高，把試樣玻片放在載物臺(tái)上的移動(dòng)裝置中。 7、旋轉(zhuǎn)粗調(diào)裝置，將鏡筒放至最低位

9、置，物鏡不觸及蓋玻片，調(diào)節(jié)移動(dòng)裝置，使試樣移在物鏡中心。 8、從目鏡下視，旋轉(zhuǎn)粗調(diào)裝置，緩慢升起鏡筒，至見(jiàn)到試樣象后，再調(diào)節(jié)微調(diào)裝置，使試樣成象清晰。 9、若視野中光線(xiàn)太強(qiáng)，可將集光器稍稍降落，但不要隨便改動(dòng)光闌大小，以免影響通過(guò)集光器進(jìn)入物鏡的光錐頂角。 10、如果采用高倍物鏡，一般先用低倍物鏡，然后轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)換器，使高倍物鏡代替低倍物鏡。此時(shí)，只要稍微旋轉(zhuǎn)微調(diào)裝直，便可以得到清晰的物象。11、為了充分利用高倍物鏡的數(shù)值孔徑，在用高信物鏡觀(guān)察時(shí)，集光器光闌宜適當(dāng)放大些。鏡。觀(guān)察纖維 1、顯微鏡調(diào)節(jié)完畢后，可在目鏡中觀(guān)察各種纖維的縱向形態(tài)和斷面形態(tài)。2、用筆將纖維形態(tài)描繪在紙上，并說(shuō)明纖維的形

10、態(tài)特征。 3、實(shí)驗(yàn)完畢，將顯微鏡揩拭干凈，并使鏡臂恢復(fù)垂直位置，鏡筒降至最低位置。（五）、注意事項(xiàng) 1、必須執(zhí)行把鏡筒放至最低位置，再轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)裝置使物鏡逐漸上升找物象，以保護(hù)物鏡。2、揩蓋玻片時(shí)；需將其放在載玻片上，不可握在手中憑空揩拭，以免揩碎。3、觀(guān)察時(shí)，兩眼同時(shí)睜開(kāi)，一眼觀(guān)察，一眼照顧繪圖，并可兩眼輪流使用，以避免眼睛的疲勞。三、紡織纖維的鑒別（一）、目的要求根據(jù)紡織纖維的外觀(guān)形態(tài)特征和內(nèi)在性質(zhì)，采用物理或化學(xué)方法，認(rèn)識(shí)并區(qū)別各種未知纖維。通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握鑒別紡織纖維的幾種常用方法。纖維鑒別不僅在纖維集合體的識(shí)別上經(jīng)常使用，而且在區(qū)別紗線(xiàn)織物以及混紡制品的纖維組成上，也經(jīng)常應(yīng)用。（二）、試驗(yàn)

11、儀器和試樣驗(yàn)儀器為普通生物顯微鏡。試樣為各種未知纖維、紗線(xiàn)或織物。使用的化學(xué)試劑有鹽酸、硫酸、間甲酚、氫氧化鈉、二甲基甲酰胺、二甲苯等以及碘一碘化鉀溶液。此外還需備有載玻片、蓋玻片、酒精燈、試管等。 （三）、一般知識(shí)紡織纖維的種類(lèi)很多，隨著化學(xué)纖維的大量發(fā)展，混紡和交織的紡織品日益增多，而紡織品的性能是與組成該紡織品的纖維性能密切相關(guān)。因此，在紡織生產(chǎn)管理或產(chǎn)品分析時(shí)，對(duì)纖維進(jìn)行科學(xué)鑒別，就顯得更為重要。 各種紡織纖維的外觀(guān)形態(tài)或內(nèi)在性質(zhì)有相似的地方，也有不同之處。纖維鑒別就是利用纖維的外觀(guān)形態(tài)或內(nèi)在性質(zhì)差異，采用各種方法把它們區(qū)分開(kāi)來(lái)。各種天然纖維的形態(tài)差別較為明顯，而同一種類(lèi)纖維的形態(tài)基本

12、上保持一定。因此鑒別天然纖維主要是根據(jù)纖維的外觀(guān)形態(tài)特征。許多化學(xué)纖維特別是一般合成纖維的外觀(guān)形態(tài)基本相似，其橫截面多數(shù)為圓形，但隨著異形纖維的發(fā)展，同一種類(lèi)的化學(xué)纖維可制成不同的橫截面形態(tài)，這就但難從形態(tài)特征上分清纖維品種，因而必須結(jié)合其他方法進(jìn)行鑒別。由于各種化學(xué)纖維的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)不同，它們的物理化學(xué)性質(zhì)差別較大。因此，化學(xué)纖維主要根據(jù)纖維物理和化學(xué)性質(zhì)的差異來(lái)進(jìn)行鑒別。鑒別纖維的方法有顯微鏡觀(guān)察法，燃燒法，溶解法，藥品著色法，熔點(diǎn)法，密度法，雙折射法等。此外也可根據(jù)纖維分子結(jié)構(gòu)鑒別纖維，如X射線(xiàn)衍射法廣紅外吸收光譜法等。（四）、實(shí)驗(yàn)方法和程序1、顯微鏡觀(guān)察法 利用顯微鏡觀(guān)察纖維的縱向和

13、橫斷面形態(tài)特征來(lái)鑒別各種纖維，是廣泛采用的一種方法。它既能鑒別單成份的纖維，也可用于多種成份混合而成的混紡產(chǎn)品的鑒別。天然纖維有其獨(dú)特的形態(tài)特征，如棉纖維的天然轉(zhuǎn)曲，羊毛的鱗片，麻纖維的橫節(jié)豎紋，蠶絲的三角形斷面等，用生物顯微鏡能正確地辨認(rèn)出采。而化學(xué)纖維的橫斷面多數(shù)呈圓形，縱向平滑，呈棒狀，在顯微鏡下不易區(qū)分，必須與其他方法結(jié)合，才能鑒別。2、燃燒法燃燒法是鑒別纖維的常用方法之一，它是利用纖維的化學(xué)組成不同，其燃燒特征也不同來(lái)區(qū)分纖維的種類(lèi)。取一小束待鑒別的纖維，用鑷子夾住，緩慢地移近酒精燈火焰，仔細(xì)觀(guān) 察纖維接近火焰，在火焰中，和離開(kāi)火焰后的燃燒狀態(tài)，燃燒時(shí)散發(fā)的氣味，以及燃燒后灰燼的特征

14、，對(duì)照纖維燃燒特征表，粗略地鑒別屬于哪一類(lèi)纖維。燃燒法適用于純紡產(chǎn)品，不適用于混紡產(chǎn)品，或經(jīng)過(guò)防火、防燃及其他整理的纖維和紡織品。幾種常見(jiàn)纖維的燃燒特征如表所示。表 幾種常見(jiàn)纖維的燃燒特征纖維名稱(chēng)接近火焰在火焰中離開(kāi)火焰殘?jiān)螒B(tài)氣味纖維素纖維不熔、不縮迅速燃燒繼續(xù)燃燒細(xì)膩、灰白色燒紙味蛋白質(zhì)纖維收縮漸漸燃燒不易延燒松脆黑灰燒毛發(fā)臭味滌綸收縮、熔融熔融燃燒能延燒有溶液滴下玻璃狀黑褐色硬球特殊芳香味錦綸收縮、熔融熔融燃燒能延燒有溶液滴下玻璃狀黑褐色硬球氨臭味腈綸收縮微熔熔融燃燒繼續(xù)燃燒發(fā)光小火花松脆黑色硬塊有辣味維綸收縮熔融繼續(xù)燃燒松脆黑色硬塊特殊的甜味丙綸收縮、熔融熔融燃燒繼續(xù)燃燒硬黃褐色球輕微

15、的瀝青味氯綸收縮熔融燃燒不能能延燒大量黑煙松脆黑色硬塊帶有氯花氫臭味 3、藥品著色法藥品著色法是根據(jù)各種纖維對(duì)某種化學(xué)藥品的著色性能不同來(lái)迅速鑒別纖維品種的方法，此法適用于未染色的纖維或純紡紗線(xiàn)和織物。鑒別紡織纖維用的著色劑分專(zhuān)用著色劑和通用著色劑兩種。前者用以鑒別某一類(lèi)特定纖維，后者是由各種染料混合而成，可對(duì)各種纖維染成各種不同的顏色，然后根據(jù)所染的顏色不同鑒別纖維。通常采用的著色劑有碘一碘化鉀溶液。 碘一碘化鉀溶液是：將碘20克溶解于100毫升的碘化鉀飽和溶液中，把纖維浸入溶液中。0.51分鐘，取出后水洗于凈，根據(jù)著色不同，判別纖維品種。幾種紡織纖維的著色反應(yīng)如表所示。表 幾種纖維的著色反

16、應(yīng)纖維名稱(chēng)碘一碘化鉀溶液纖維素纖維不染色蛋白質(zhì)纖維淡黃粘膠纖維黑藍(lán)青醋酯纖維黃褐滌綸不染色錦綸黑褐腈綸褐色維綸藍(lán)灰丙綸不染色氯綸不染色4、溶解法 溶解法是利用各種纖維在不同的化學(xué)溶劑中的溶解性能來(lái)鑒別纖維的方法，官適用于各種紡織纖維，包括染色纖維或混合成分的纖維、紗線(xiàn)與織物。此外，溶解法還廣泛用于分析混紡產(chǎn)品中的纖維含量。 對(duì)于單一成分的纖維，鑒別時(shí)，可將少量待鑒別的纖維放入試管中，注入某種溶劑，用玻璃棒攪動(dòng)，觀(guān)察纖維在溶液中的溶解情況，如溶解、微溶解，部分溶解和不溶解等幾種。若是混合成分的纖維或纖維量極少，則可在顯微鏡載物臺(tái)上放上具有凹面的載玻片，然后在凹面處放入試樣，滴上溶液，蓋上蓋玻片，

17、直接在顯微鏡中觀(guān)察，根據(jù)不同的溶解情況，判別纖維種類(lèi)。有些溶液需要加熱，此時(shí)要控制一定溫度。由于溶劑的濃度和加熱溫度不同，對(duì)纖維的溶解性能表現(xiàn)不一，因此在溶解法鑒別纖維時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制溶劑的濃度和加熱溫度，同時(shí)也要注意纖維在溶劑中的溶解速度。常用纖維的溶解性能如表所示。表 常用纖維的溶解性能纖維名稱(chēng)鹽酸硫酸氫氧化鈉甲酸冰醋酸間甲酚二甲基甲酰胺二甲苯37%2475%245%煮沸85%2424242424棉ISIIIIII羊毛I(xiàn)ISIIIII蠶絲SSSIIIII麻ISIIIIII粘膠SSIIIIII醋酯SSPSSSSI滌綸IIIIIS（93）II錦綸SSISISII腈綸ISSIIIIS（93）I維綸

18、SSISISII丙綸IIIIIIIS氯綸IIIIIIS（93）I5、熔點(diǎn)法熔點(diǎn)法是根據(jù)各種化學(xué)纖維的熔融特征，在化纖熔點(diǎn)儀上或在附有熱臺(tái)和測(cè)溫裝置的偏光顯微鏡下，觀(guān)察纖維消光時(shí)的溫度來(lái)測(cè)定纖維的熔點(diǎn)，從而鑒別纖維。由于某些化纖的熔點(diǎn)比較接近，較難區(qū)分，又有些纖維沒(méi)有明顯的熔點(diǎn)，因此，熔點(diǎn)法一般不單獨(dú)應(yīng)用，而是作為證實(shí)某一種纖維的輔助方法。6、比重法 利用各種纖維比重不向的特點(diǎn)來(lái)鑒別纖維的方法，通常采用密度梯度法測(cè)定纖維的比重，然后根據(jù)測(cè)得的纖維比重，判別改纖維屬于何種纖維。見(jiàn)第七章第二節(jié)測(cè)定。 7、雙折射法 紡織纖維的折射率和雙折射與纖維分子的化學(xué)組成及其排列有關(guān)，不同纖維具有不同的的折射率和雙折射。因此，可用測(cè)定纖維的雙折射來(lái)鑒別各種紡織纖維。纖維折射率和雙折射測(cè)定通常應(yīng)用液體浸沒(méi)法和補(bǔ)償法。8、X射線(xiàn)衍射法和紅外吸收光譜法 X射線(xiàn)衍射法和紅外吸收光譜法都是研究纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法， 由于各種纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有不同特征性，因而也可用來(lái)鑒別纖維，其中紅外吸收光譜鑒別纖維更為有效。 當(dāng)X射線(xiàn)照射到纖維結(jié)晶區(qū)時(shí)，X射線(xiàn)被晶體的原子晶面所衍射，其衍射角度決定于X射線(xiàn)的波長(zhǎng)和晶體中原子晶面之間的距離。由于各種纖維晶體的晶格大小不同，X射線(xiàn)的衍射圖具有不同的特征性，拍攝未知纖維的衍射圖與標(biāo)準(zhǔn)的纖維衍