紡織纖維的鑒別

一、目的要求

根據紡織纖維的外觀形態特征和內在性質，采用物理或化學方法，認識并區別各種未知纖維。通過實驗掌握鑒別紡織纖維的幾種常用方法。纖維鑒別不僅經常用于纖維集合體的識別，而且經常用于區別紗線織物以及混紡制品的纖維組成。

二、試驗儀器和試樣

試驗儀器為普通生物顯微鏡。試樣為各種未知纖維、紗線或織物。使用的化學試劑有鹽酸、硫酸、間甲酚、氫氧化鈉、二甲基甲酰胺、二甲苯等及碘——碘化鉀溶液。并需備載玻片、蓋玻片、酒精燈及試管等。

三、基本知識

紡織纖維的種類很多，隨著化學纖維的大量發展，混紡和交織的紡織品也日益增加，而紡織品的性能與組成該紡織品的纖維性能密切相關。因此，在紡織生產管理或產品分析中，對纖維進行科學鑒別就更為重要。各種紡織纖維的外觀形態或內在性質有相似的地方，也有不同之處。纖維鑒別就是利用纖維外觀形態或內在性質差異，采用各種方法把它們區分開來。各種天然纖維的形態差別較為明顯，而同一種類的纖維形態基本上保持一定。因此，鑒別天然纖維主要是根據纖維外觀形態特征。許多化學纖維特別是一般合成纖維的外觀形態基本相似，其截面多數為圓形，但隨著異形纖維的發展，同一種類的化學纖維可以制成不同的截面形態，這就很難從形態特征上分清纖維品種，因而必須結合其他方法進行鑒別。由于各種化學纖維的物質組成和結構不同，它們的物理化學性質差別很大。因此，化學纖維主要根據纖維物理和化學性質的差異來進行鑒別。

鑒別纖維的方法有顯微鏡觀察法、燃燒法、溶解法、藥品著色法、熔點法、密度法及雙折射法等。此外，也可以根據纖維分子結構鑒別纖維，如X射線衍射法及紅外線吸收光譜法等。

四、實驗方法和程序

1. 顯微鏡觀察法 利用顯微鏡觀察纖維的縱向和截面形態特征來鑒別各種纖維，是廣泛采用的一種方法。它既能單一成分的纖維，也可以用于多種成分混合而成的混紡產品的鑒別。天然纖維有其獨特的形態特征，如棉纖維的天然轉曲，羊毛的鱗片，麻纖維的橫節豎紋，蠶絲的三角形截面等，用生物顯微鏡能正確地辨認出來，用LLY-27型纖維細度儀可以事半功倍（wenzhang.asp?smtid=12）。而化學纖維的截面多數呈圓形，縱向平滑，呈棒狀，在顯微鏡下不易區分，必須與其他方法結合才能鑒別。

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組成不同，其燃燒性能也不同來區分纖維的種類。取一小束待鑒別的纖維，用鑷子夾住，緩慢地移進酒精燈火焰，仔細觀察纖維接近火焰、在火焰中和離開火焰后的燃燒狀態，燃燒時發出的氣味，以及在燃燒后的灰燼特征，對照纖維燃燒特征表，粗略地鑒別其類別。燃燒法實用于純紡產品，不實用于混紡產品，或經過防火、防燃及其他整理的纖維和紡織品。幾種常見的纖維的燃燒特征見表2-1。

3.藥品著色發 藥品著色法是根據各種纖維對某種化學藥品的著色性能不同來迅速鑒別纖維品種的方法。此法實用于未染色的纖維或純紡紗線和織物。鑒別紡織纖維用的著色劑和通用著色劑兩種。前者用以鑒別某一類特定纖維，后者是有各種染料混合而成，可對各種纖維染成各種不同的顏色，然后根據所染顏色的不同鑒別纖維。通常采用的著色劑有碘-碘化鉀溶液和HI纖維鑒別著色劑。碘-碘化鉀溶液是將碘20g溶解于100ml的碘化鉀飽和溶液中，把纖維浸入溶液中0.5—1min，取出后水洗干凈，根據著色不同，判別纖維品種。HI纖維鑒別著色劑是中國紡織大學和上海印染公司共同研制的一種著色劑。具體鑒別時可將式樣放入微沸的拙澀溶液中，沸染1min，時間從放入試樣后染液微沸開始計算。染完后倒去染液，冷水清洗，涼干。對羊、絲和錦綸可采用沸染3s的方法，擴大色相差異。染好后的標準樣對照，根據色相確定纖維類別。幾種紡織纖維的著色反應見表2-2。

4.溶解法 溶解法是利用各種纖維在不同的化學溶劑中的溶解性能來鑒別纖維的方法，它適用于各種紡織纖維，包括染色纖維或混紡成分的纖維、紗線與織物。此外沒，溶解法還廣泛用于分析混紡產品中的纖維含量。對單一成分的纖維，鑒別時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，觀察纖維在溶劑中的溶解情況 ，如：溶解、微溶解、部分溶解和不溶解等幾種情況。若混合成分的纖維或纖維量極少，則可放在顯微鏡載臺物上放上具有凹面的載玻片，然后在凹面處放入試樣，滴上溶劑，蓋上玻璃片，直接在顯微鏡中觀察，根據不同的情況，判別纖維類別。有的溶劑需要加熱，此時要控制一定的溫度。由于溶劑的濃度和加熱溫度不同，對纖維的溶解性能也表現不一，因此在用溶解法鑒別纖維時，應嚴格控制溶劑的濃度和溫度，同時也需要注意纖維在溶劑中的溶解速度。

表2-1 幾種常見的纖維燃燒特征

表2-2 幾種紡織纖維的著色反應

常見纖維的溶解性能見表3-3

表2-3常見纖維的溶解性能

注：S—溶解；SS——微溶；P——部分溶解；I——不溶解

5．熔點法 熔點法是根據化學纖維的熔融特性，在化學熔點儀上或在附有熱臺和測問裝置的偏光顯微鏡下，觀察纖維消光時的溫度來測定纖維的熔點，從而鑒別纖維。由于某些化纖的熔點比較接近，較難區分，又有些纖維沒有明顯的熔點。因此，熔點法一般不單獨應用，而是作為證實某種纖維的輔助方法。幾種化學的熔點見表2—4。

表2-4幾種化學纖維的熔點

6．比重法 利用各種纖維比重的特點來鑒別纖維的方法。通常采用密度梯度法測定纖維的比重，然后根據測得的纖維比重，判斷該纖維的類別。

7．雙折射法 紡織纖維的雙折射和折射率與纖維分子的化學組成及其排列有關，不同纖維具有不同的折射率和雙折射。因此，可用測定纖維雙折射來鑒別各種紡織纖維。纖維的折射率和雙折射測定通常應用液體侵沒法和補償法。

8．X射線衍射法和紅外吸收光譜法X射線衍射法和紅外吸收光譜法都是研究纖維的內部結構的方法。由于各種纖維的內部結構具有不同特征性，因而也可用來鑒別纖維，用紅外吸收光譜法鑒別纖維更有效。當X射線照射到纖維結晶區時，X射線被晶體的原子面所衍射，其衍射角度決定于X射線的波長和晶體中原子晶面之間的距離。由于各種纖維晶體的晶體大小不同，X射線的衍射圖具有不同的特性，拍攝未知纖維的衍射圖與標準的纖維衍射圖相對照，從而鑒別未知纖維的品種。紅外吸收光譜法是根據各種纖維具有不同的化學基團，在紅外光譜中出現的特征吸收光譜來鑒別纖維。鑒別纖維時，將未知纖維和已知纖維的紅外吸收光譜進行對照，找出特征吸收基團的吸收光譜帶是否相同；從而確定纖維品種。 紅外吸收光譜法是鑒別纖維很有效的方法之一，它能準確而快速的對單一成分或混合成分的纖維，紗線和紡織品進行成分和含量的分析。紡織纖維的鑒別方法很多，單在實際鑒別時一般不能使用單一的方法，而將幾種方法結合起來運用，綜合分析，才能得出結論。鑒別纖維的步驟，一般先確定纖維的大類，如區別天然纖維素纖維，天然蛋白質纖維，再生纖維和合成纖維，而后區分出纖維品種，最后作出結論。

思考題

1． 鑒別棉，毛，絲，麻和滌綸，錦綸，睛丙綸纖維，各采用何種方法最簡便可靠，起呀是什么？

2． 如何鑒別羊毛，滌綸，粘膠纖維三合一的混紡品？