纖維鑒別.doc

實(shí)驗(yàn)2 紡織纖維的鑒別思考題1 鑒別棉，毛，絲，麻和滌綸，錦綸，腈、丙綸纖維，各采用何種方法最簡(jiǎn)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？一、 目的要求根據(jù)紡織纖維的外觀形態(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。纖維鑒別不僅經(jīng)常用于纖維集合體的識(shí)別，而且經(jīng)常用于區(qū)別紗線織物以及混紡制品的纖維組成。二、 試驗(yàn)儀器和試樣試驗(yàn)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(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(shí)紡織纖維的種類很多，隨著化學(xué)纖維的大量發(fā)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(guān)。因此，在紡織生產(chǎn)管理或產(chǎn)品分析中，對(duì)纖維進(jìn)行科學(xué)鑒別就更為重要。各種紡織纖維的外觀形態(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外觀形態(tài)或內(nèi)在性質(zhì)差異，采用各種方法把它們區(qū)分開來(lái)。各種天然纖維的形態(tài)差別較為明顯，而同一種類的纖維形態(tài)基本上保持一定。因此，鑒別天然纖維主要是根據(jù)纖維外觀形態(tài)特征。許多化學(xué)纖維特別是一般合成纖維的外觀形態(tài)基本相似，其截面多數(shù)為圓形，但隨著異形纖維的發(fā)展，同一種類的化學(xué)纖維可以制成不同的截面形態(tài)，這就很難從形態(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)差別很大。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察法、燃燒法、溶解法、藥品著色法、熔點(diǎn)法、密度法及雙折射法等。此外，也可以根據(jù)纖維分子結(jié)構(gòu)鑒別纖維，如X射線衍射法及紅外線吸收光譜法等。四、 實(shí)驗(yàn)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(tài)特征來(lái)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(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，蠶絲的三角形截面等，用生物顯微鏡能正確地辨認(rèn)出來(lái)。而化學(xué)纖維的截面多數(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，其燃燒性能也不同來(lái)區(qū)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(jìn)酒精燈火焰，仔細(xì)觀察纖維接近火焰、在火焰中和離開火焰后的燃燒狀態(tài)，燃燒時(shí)發(fā)出的氣味，以及在燃燒后的灰燼特征，對(duì)照纖維燃燒特征表，粗略地鑒別其類別。燃燒法實(shí)用于純紡產(chǎn)品，不實(shí)用于混紡產(chǎn)品，或經(jīng)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(fā) 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。此法實(shí)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(duì)各種纖維染成各種不同的顏色，然后根據(jù)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0.51min，取出后水洗干凈，根據(jù)著色不同，判別纖維品種。HI纖維鑒別著色劑是中國(guó)紡織大學(xué)和上海印染公司共同研制的一種著色劑。具體鑒別時(shí)可將式樣放入微沸的拙澀溶液中，沸染1min，時(shí)間從放入試樣后染液微沸開始計(jì)算。染完后倒去染液，冷水清洗，涼干。對(duì)羊、絲和錦綸可采用沸染3s的方法，擴(kuò)大色相差異。染好后的標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)照，根據(jù)色相確定纖維類別。幾種紡織纖維的著色反應(yīng)見表2-2。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，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(chǎn)品中的纖維含量。 對(duì)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(tái)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(jù)不同的情況，判別纖維類別。有的溶劑需要加熱，此時(shí)要控制一定的溫度。由于溶劑的濃度和加熱溫度不同，對(duì)纖維的溶解性能也表現(xiàn)不一，因此在用溶解法鑒別纖維時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制溶劑的濃度和溫度，同時(shí)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纖維名稱接近火焰在火焰中離開火焰殘?jiān)螒B(tài)氣味棉、麻、纖維、富纖羊毛、蠶絲滌綸錦綸腈綸維綸丙綸氯綸不容，不縮收縮收縮，熔融收縮，熔融收縮，熔融，發(fā)焦收縮，微融緩慢收縮收縮迅速燃燒逐漸燃燒先熔后燒，有溶液滴下先熔后燒，有溶液滴下熔融燃燒，有發(fā)光小火花燃燒熔融燃燒熔融燃燒，有大量黑煙繼續(xù)燃燒不易燃燒能燃燒能燃燒繼續(xù)燃燒繼續(xù)燃燒繼續(xù)燃燒不能燃燒少量灰白色的煙松脆黑灰玻璃狀黑褐色硬球玻璃狀黑褐色硬球松脆黑色硬塊松脆黑色硬塊硬黃黑色球松脆黑色硬塊燒紙味燒毛發(fā)味特殊芳香味氨臭味有辣味有特殊甜味輕微的瀝青味帶有氨化氫臭味表2-2 幾種紡織纖維的著色反應(yīng)纖維種類Hi纖維鑒別著色劑著色用碘碘化鉀液著色棉灰不染色麻(苧麻)青蓮不染色蠶絲深紫淡黃羊毛紅蓮淡黃粘膠纖維綠黑藍(lán)青銅氨纖維黑藍(lán)青醋酯纖維桔紅黃褐維綸玫紅藍(lán)灰錦綸醬紅黑褐腈綸桃紅褐色滌綸紅玉不染色氯綸不染色丙綸鵝黃不染色氨綸姜黃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溶劑.纖維種類鹽酸(30%,24)硫酸(75%,24氫氧化鈉(5%,煮沸)甲酸(85%,24)冰醋酸(24)間甲酚（24二甲基甲酰胺（24二甲苯（24棉ISIIIIII羊毛I(xiàn)ISIIIII蠶絲SSSIIIII麻ISIIIIII粘膠纖維SSIIIIII醋酯纖維SSPSSSSI滌綸IIIIISIII錦綸SSISISII腈綸ISSIIIISI維綸SSISISII丙綸IIIIIIIS氯綸IIIIIISI注：S溶解；SS微溶；P部分溶解；I不溶解5熔點(diǎn)法 熔點(diǎn)法是根據(jù)化學(xué)纖維的熔融特性，在化學(xué)熔點(diǎn)儀上或在附有熱臺(tái)和測(cè)問裝置的偏光顯微鏡下，觀察纖維消光時(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)某種纖維的輔助方法。幾種化學(xué)的熔點(diǎn)見表24。表2-4幾種化學(xué)纖維的熔點(diǎn)纖維種類熔點(diǎn)纖維種類熔點(diǎn)二醋酯纖維255220錦綸6215220三醋酯纖維300左右錦綸66250260滌綸255260錦綸11180185丙綸165173乙綸125-135氯綸200210氨綸200230維綸223239腈綸不明顯6比重法 利用各種纖維比重的特點(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(xué)組成及其排列有關(guān)，不同纖維具有不同的折射率和雙折射。因此，可用測(cè)定纖維雙折射來(lái)鑒別各種紡織纖維。纖維的折射率和雙折射測(cè)定通常應(yīng)用液體侵沒法和補(bǔ)償法。8X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(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，用紅外吸收光譜法鑒別纖維更有效。 當(dāng)X射線照射到纖維結(jié)晶區(qū)時(shí)，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(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)的纖維衍射圖相對(duì)照，從而鑒別未知纖維的品種。 紅外吸收光譜法是根據(jù)各種纖維具有不同的化學(xué)基團(tuán)，在紅外光譜中出現(xiàn)的特征吸收光譜來(lái)鑒別纖維。鑒別纖維時(shí)，將未知纖維和已知纖維的紅外吸收光譜進(jìn)行對(duì)照，找出特征吸收基團(tuán)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