產(chǎn)業(yè)用紡織品實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、產(chǎn)業(yè)用紡織品實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書楊樹 編著2014 年第一版實(shí)驗(yàn)一紡織纖維鑒別（一）燃燒法、實(shí)驗(yàn)的目的與要求掌握燃燒法鑒別紡織纖維的方法；認(rèn)識并能區(qū)別各種常用纖維。要求學(xué)生根據(jù)各種纖維在接觸火焰時、燃燒時以及離開火焰后的狀態(tài)，燃燒氣味，以及燃燒產(chǎn)物的特征，能夠準(zhǔn)確鑒別出纖維大類二、基礎(chǔ)知識紡織纖維按其來源分為天然纖維和化學(xué)纖維兩大類。天然纖維又可分為植物纖維、動物纖維和礦物纖維植物纖維的主要組成物質(zhì)是纖維素，所以又稱為天然纖維素纖維 植物纖維又分種子纖維（棉、木棉）、莖纖維（苧麻、亞麻、黃麻等）和葉纖維（劍麻、蕉麻）等。動物纖維的主要組成物質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以又稱蛋白質(zhì)纖維它分為毛發(fā)（綿羊毛、山羊絨、駱駝毛

2、、兔毛等）和腺分泌物（桑蠶絲、柞蠶絲、蓖麻蠶絲等）。礦物纖維主要有石棉等 化學(xué)纖維是經(jīng)過化學(xué)工藝加工和紡絲成形而制得的紡織纖維。按其所用原料和加工方法不同，化學(xué)纖維又可分為再生纖維、醋酯纖維和合成纖維幾類。再生纖維是以天然高聚物為原料，經(jīng)過化學(xué)處理與機(jī)械加工而再生制得的纖維如粘膠纖維、富強(qiáng)纖維、銅氨纖維等再生纖維素纖維和再生蛋白質(zhì)纖維。 醋酯纖維是以天然纖維素纖維為原料制成的、組成成分為醋酸纖維素酯的纖維。合成纖維是利用低分子化合物為原料，經(jīng)過化學(xué)合成與機(jī)械加工制得的纖維。其主要品種有：聚酯纖維（滌綸）、聚酰胺纖維（錦綸 6、錦綸66等）、聚丙烯腈纖維（腈綸）、 聚乙烯醇纖維（維綸），聚丙烯纖

3、維（丙綸）及乙烯纖維（氯綸）等。此外還有玻璃纖維、金 屬纖維和碳素纖維等。紡織纖維品種很多，性狀各異，最直接的鑒別方法是應(yīng)用手感目測方法，根據(jù)纖維的 外觀形態(tài)、色澤、手感及手拉強(qiáng)度等的特征來區(qū)分天然纖維或化學(xué)纖維。例如：天然纖維 的長度差異很大，長度整齊度差，而化學(xué)纖維的長度一般均較整齊。棉纖維細(xì)而柔軟，長度短；麻纖維手感較粗硬；羊毛纖維有卷曲、柔軟而富有彈性；蠶絲具有特殊光澤，手感特別柔軟；化學(xué)纖維中的粘膠纖維的干濕強(qiáng)度差異大；而合成纖維用手感目測法較難區(qū)別，必須應(yīng)用 其他方法加以區(qū)別。常用的纖維鑒別方法有燃燒法、顯微鏡法、溶解法、含氯含氮呈色反應(yīng)法、熔點(diǎn)法、密 度梯度法、紅外光譜法、雙折射

4、率法。其中燃燒法是區(qū)別纖維大類的首選方法。因?yàn)椴煌?類的纖維在接觸火焰、在火焰中、離開火焰時的狀態(tài)都不同，燃燒發(fā)出的氣味不同，另外燃燒的殘留物特征也不同。燃燒法適用于純紡產(chǎn)品，不適用于混紡產(chǎn)品，或經(jīng)過防火、防燃及其他整理的纖維和紡織品。幾種常見纖維的燃燒特征如表1所示。表1幾種常見纖維的燃燒特征纖維接近火焰在火焰中離開火焰燃燒氣味燃燒后殘?jiān)卣髅薏蝗鄄豢s剛近火焰即燃，燃燒迅速，火焰呈黃色繼續(xù)燃燒，冒藍(lán)煙燒紙氣味細(xì)柔的少量絮狀物，呈黑或灰色麻不熔不縮剛近火焰即燃，燃燒迅速，火焰呈黃色繼續(xù)燃燒，冒藍(lán)煙草木灰氣味少量細(xì)而柔的灰白色絮狀粉末毛卷縮遇火冒煙，燃燒速度較慢,并起泡、卷縮慢慢熄滅燒毛發(fā)的焦

5、臭味有光澤的黑色球狀顆粒，松脆，手指按壓即碎。絲卷縮遇火縮成團(tuán)狀，燃燒緩慢，伴有咝咝聲緩慢熄滅燒毛發(fā)燒焦味黑褐色球狀灰燼，松脆，手捻即碎粘膠纖維不熔不縮易燃,燃燒速度很快，火焰呈黃色繼續(xù)燃燒燒紙味光滑扭曲帶狀灰白色細(xì)粉末醋酯纖維熔縮熔融燃燒繼續(xù)燃燒醋味硬而脆黑塊人造蛋白纖維熔縮燃燒緩慢并有響聲自熄燒毛發(fā)味脆而黑的小珠狀滌綸收縮熔融易點(diǎn)燃，燃燒時邊熔化邊冒黑煙，滴液，黃色火焰繼續(xù)燃燒特殊的芳香味玻璃狀黑褐色硬球，用手指可捻碎錦綸迅速熔縮 成白 色膠狀熔融燃燒，滴落并起泡，燃燒時沒有火焰難繼續(xù)燃燒芹菜味玻璃狀淡褐硬球，不易研碎腈綸軟化熔縮熔融燃燒，有火星，冒黑煙，火焰呈白色繼續(xù)燃燒，冒黑煙火燒肉的

6、辛酸氣味不規(guī)則的黑色硬塊，手捻易碎氨綸熔縮邊熔邊燃，火焰呈藍(lán)色緩慢熔燃并熄滅刺激性特臭味軟蓬松黑灰膠狀物維綸熔融不易點(diǎn)燃，燃燒時頂端繼續(xù)燃燒特殊甜黑色不規(guī)則小珠收縮有一點(diǎn)火焰，待纖維都融成膠狀，火焰變大，有濃黑煙香味顆，可手指壓碎丙綸熔縮易燃，熔融燃燒，有滴液滴下燃燒緩 慢，冒黑 煙,離火火 焰上黃下 藍(lán)燒石蠟或石油味硬圓淺黃褐色顆粒，手捻易碎氯綸熔縮難燃燒，火焰呈黃色，下端綠色白煙離火即熄刺鼻辛辣酸味黑褐色不規(guī)則硬塊，不易捻碎碳素纖維不熔不縮像燒鐵絲紅辛辣味呈原狀氟綸（聚四氟乙烯纖維）熔化難引燃，不燃燒，邊緣火焰呈藍(lán)綠碳化氣體有毒硬圓黑珠虎木棉（銅氨纖維）近火焰即燃燒燃燒速度快，火焰呈黃色醋

7、酸味灰燼極少，僅有少量灰黑色灰三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器與用品酒精燈、剪刀、鑷子、放大鏡等。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（1） 用鑷子夾取纖維少許，緩慢地靠近火焰，觀察纖維對熱的反應(yīng)，包括熔融、收縮等情況 并記錄。（2）將試樣移入火焰中，使其充分燃燒，觀察纖維在火焰中的燃燒情況并作記錄。（3）將試樣撤離火焰，觀察纖維倆開火焰后的燃燒狀態(tài)并作記錄（4）當(dāng)試樣火焰熄滅時，嗅聞其味道，并做記錄（5）當(dāng)試樣冷卻后觀察殘留物的狀態(tài)，用手輕捻殘留物并做記錄。(6) 重復(fù)上述步驟，直至鑒別出所有纖維的類別。五、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄纖維接觸火焰前火焰中離開火焰后燃燒氣味殘留物特征大類鑒 別結(jié)果1號2號3號4號5號6號實(shí)驗(yàn)二 紡織纖維鑒

8、別（二）顯微鏡觀察法一、實(shí)驗(yàn)的目的與要求掌握顯微鏡鑒別紡織纖維的方法；認(rèn)識并能區(qū)別各種常用纖維.要求學(xué)生了解顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用方法 ,掌握紡織纖維的縱、橫截面特征，學(xué)會使用顯微鏡觀察纖維切片,并能夠鑒別各種常用纖維。二、基礎(chǔ)知識1顯微鏡認(rèn)識各種纖維紡織纖維按其來源分為天然纖維和化學(xué)纖維兩大類。 天然纖維又可分為植物纖維、 動物 纖維和礦物纖維。 植物纖維的主要組成物質(zhì)是纖維素， 所以又稱為天然纖維素纖維。 植物纖 維又分種子纖維（棉、木棉） 、莖纖維 （ 苧麻、亞麻、黃麻等 ）和葉纖維（劍麻、蕉麻）等 .動 物纖維的主要組成物質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以又稱蛋白質(zhì)纖維。它分為毛發(fā)（綿羊毛、山羊絨、駱 駝毛

9、、兔毛等）和腺分泌物（桑蠶絲、柞蠶絲、蓖麻蠶絲等） 。礦物纖維主要有石棉等?；?學(xué)纖維是經(jīng)過化學(xué)工藝加工和紡絲成形而制得的紡織纖維。按其所用原料和加工方法不同 , 化學(xué)纖維又可分為再生纖維、醋酯纖維和合成纖維幾類.再生纖維是以天然高聚物為原料，經(jīng)過化學(xué)處理與機(jī)械加工而再生制得的纖維.如粘膠纖維、富強(qiáng)纖維、銅氨纖維等再生纖維素纖維和再生蛋白質(zhì)纖維。 醋酯纖維是以天然纖維素纖維為原料制成的、 組成成分為醋酸纖 維素酯的纖維 .合成纖維是利用低分子化合物為原料，經(jīng)過化學(xué)合成與機(jī)械加工制得的纖維.其主要品種有 :聚酯纖維（滌綸）、聚酰胺纖維 （錦綸 6、錦綸 66 等）、聚丙烯腈纖維 （腈綸）、 聚乙

10、烯醇纖維（維綸） ，聚丙烯纖維（丙綸）及乙烯纖維（氯綸）等。此外還有玻璃纖維、金屬纖維和碳素纖維等。紡織纖維品種很多，性狀各異，單一纖維集合體通常應(yīng)用手感目測方法,根據(jù)纖維的外觀形態(tài)、色澤、手感及手拉強(qiáng)度等的特征來區(qū)分天然纖維或化學(xué)纖維.例如：天然纖維的長度差異很大，長度整齊度差，而化學(xué)纖維的長度一般均較整齊。棉纖維細(xì)而柔軟，長度短 ; 麻纖維手感較粗硬 ;羊毛纖維有卷曲、柔軟而富有彈性 ;蠶絲具有特殊光澤，手感特別柔軟； 化學(xué)纖維中的粘膠纖維的干濕強(qiáng)度差異大；而合成纖維用手感目測法較難區(qū)別，必須應(yīng)用 其他方法加以區(qū)別。常用的纖維鑒別方法有燃燒法、顯微鏡法、溶解法、含氯含氮呈色反應(yīng)法、熔點(diǎn)法、

11、 密度梯度法、紅外光譜法、雙折射率法。利用顯微鏡觀察纖維的縱向和截面形態(tài)特征來鑒別各種纖維，是廣泛采用的一種方法。 它既能對單一成分的纖維 ,也可以用于多種成分混合而成的混紡產(chǎn)品的鑒別。由于各種纖維 有其獨(dú)特的形態(tài)特征，因此不僅可以用來鑒別纖維，同時對紗質(zhì)量和產(chǎn)品性質(zhì)也有影響。 各種纖維的縱向和截面的形態(tài)各有不同 ,如表 1 所列。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 .化學(xué)纖維可利用生產(chǎn)所 用的噴絲孔形狀不同 ,生產(chǎn)出不同截面形狀的纖維，如三角形、五葉形、Y 形、中空形等。表1幾種常見纖堆縱橫向標(biāo)準(zhǔn)圖樣纖維側(cè)面截面纖維側(cè)面截面維綸錦

12、綸滌綸腈綸粘膠聚丙烯系列表2幾種常見纖維縱橫向形態(tài)特征纖維名稱縱向形態(tài)特征棉扁平帶狀、有天然捻曲苧麻有橫節(jié)、豎紋亞麻有橫節(jié)、豎紋羊毛表面有鱗片兔毛表面有鱗片桑蠶絲表面如樹干狀，粗細(xì)不勻柞蠶絲表面如樹干狀，粗細(xì)不勻粘膠纖維縱向有細(xì)溝槽富強(qiáng)纖維平滑醋脂纖維有12根溝槽維綸有12根溝槽腈綸平滑或有12根溝槽氯綸、丙綸平滑或有12根溝槽滌綸、錦綸平滑截面形態(tài)特征腰圓形，有中腔腰圓形，有中腔及裂縫多角形，中腔較小圓形或接近圓形，有些有毛髓不規(guī)則的三角 相當(dāng)扁平的三角形或半 四周呈鋸齒形，有皮芯 較少齒形或接近 不規(guī)則的帶： 腰圓形圓形或啞鈴形 接近圓形卜嵐摩皆焼臂 A粗圖哉覽 4譯筒汩義物倉卜熬光饕7日

13、期施*物檢】0黴圖裁脅ii w三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器與用品試驗(yàn)儀器為普通生物顯微鏡。試樣為棉、羊毛、蠶絲、苧麻、粘膠纖 維、滌綸、錦綸等各種紡織纖維的切片標(biāo)本若干。并需準(zhǔn)備載玻片、蓋玻 片、擦鏡頭紙和蒸餾水等。生物顯微鏡由底座、鏡臂、目鏡、物鏡、載物臺、光闌及集光器等組 成,如圖1-1所示。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) 的乘積。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟4. 1切片制作：纖維縱向切片制作:取試樣一小束，手扯整理平直，用右手拇指和食指夾取約 20-30根纖 維，將夾取端的纖維按在載玻片上，使附在載玻片上的纖維保持平直。并抽去多余的纖維，在纖維上滴上一小滴甘油，覆上蓋玻片，甘油能使蓋玻片粘

14、著并增加視野的清晰度。纖維斷面切片制作： 哈氏切片器結(jié)構(gòu)如圖 2所示。它主要有兩塊金屬底板，左底板上有凸舌，右底板上有凹槽，兩塊底板嚙合時，凸舌和凹槽之間留有一定大小的空隙，試樣就放在空隙中?？障兜恼戏?，有與空隙大小相一致的小推桿，用精密螺絲控制推桿的位置。切片時，轉(zhuǎn)動精密螺絲，推桿將纖維從底板的另一面推出，推出的距離（即切片的厚度）由精密螺絲控制圖2哈氏切片器示意圖1-金屬板（凸舌）2金屬板（凹槽）3 精密螺絲4緊固螺絲5定位銷6螺座7推桿注1：切片制作時，羊毛切取較為方便，細(xì)的其他纖維切取較為困難，因此可將其他纖維包在羊毛纖 維內(nèi)進(jìn)行切片，這樣容易得到好的切片。注2:制作切片時，原則上纖

15、維厚度應(yīng)小于或等于橫向尺寸（纖維直徑或?qū)挾龋悦饫w維倒伏，在顯微 鏡下觀察到的是一小段一小段的纖維縱向形態(tài)用哈氏切片器制作纖維斷面切片時的操作步驟如下： 在確認(rèn)推桿7退出金屬板凹槽后，拔出定位銷5，將螺座旋轉(zhuǎn)到與金屬板（凹槽）2成垂直位置，抽出金屬扳（凸舌）； 將一小束纖維試樣整齊放人凹槽中間，放入的量以插上金屬板（凸舌）后，纖維不能拉出為好； 以鋒利的刀片切去露在金屬板外表面的纖維，將螺座旋轉(zhuǎn)到正常位置，緊緊固螺絲； 順時針旋轉(zhuǎn)精密螺絲 3，使推桿頂緊凹槽內(nèi)的纖維束 ，并將其略微頂出金屬板底面， 將底板上露出的纖維切去； 再順時針稍微旋轉(zhuǎn)一下精密螺絲1（約1.5小格），用挑針蘸一小滴 5%

16、的火棉膠溶液待蒸發(fā)后，用刀片小心地切下纖維，用鑷子夾取纖維切片放在載玻片上，并在載玻片上滴上苯胺（或甘油），蓋上蓋玻片，便可放入顯微鏡載物臺上； 4. 2顯微鏡的使用與調(diào)節(jié)4. 2. 1燈光照明調(diào)節(jié)亮度控制鈕/電源開關(guān)，直到獲得所需亮度。 照明亮度取決于于各種條件。如標(biāo)本襯度，物鏡放大率，眼睛調(diào)節(jié)能力等等，太弱或太強(qiáng)的光都不適宜。一般情況下，不要將照 明亮度調(diào)至最強(qiáng)狀態(tài)否則會使燈泡在滿載荷下工作，從而縮短燈泡壽命。4. 2. 2調(diào)焦裝上目鏡，用粗調(diào)裝置將載物臺稍許降低，將標(biāo)本切片置于工作臺中間，先用10幽鏡和，物鏡不觸及蓋玻在相離過程中達(dá)到調(diào)1 0X目鏡里搜索圖，可達(dá)到聚焦而無碰10 目鏡，為

17、防止標(biāo)本和物鏡相碰，應(yīng)先使載物臺上升，使標(biāo)本與物鏡靠近 片，調(diào)節(jié)移動裝置，使試樣移在物鏡中心，然后再使標(biāo)本與物鏡相離, 焦目的。操作者從目鏡下視，緩慢逆向旋轉(zhuǎn)粗調(diào)手輪，使標(biāo)本下降，同時在 象，至見到試樣像后，再用微調(diào)手輪精細(xì)調(diào)焦。此時轉(zhuǎn)換至其他倍率物鏡 壞標(biāo)本的危險。靭規(guī)岀維圖3孔徑光攔的調(diào)節(jié)4. 2 . 3聚光鏡中心高低調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動聚光鏡調(diào)焦手輪可使聚光鏡上下移動，高倍物鏡 時，聚光鏡上升，低倍物鏡時，聚光鏡可下降。4. 2 . 4孔徑光攔的調(diào)節(jié)孔徑光欄是為數(shù)值孔徑的調(diào)節(jié)而設(shè)計(jì)的，不是調(diào)亮度。通常當(dāng)孔徑光欄開啟到物鏡出瞳的7080%時，就可以得到足夠?qū)Ρ榷鹊牧己脠D象。欲觀察孔徑 光欄象，可取下目

18、鏡，從空目鏡筒中往下看物鏡出瞳（見圖3）。4. 2 . 5轉(zhuǎn)軸式雙目鏡筒調(diào)節(jié)瞳距調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)軸式雙目鏡筒的瞳距標(biāo)志在上表面的黑色圓形刻度板上，瞳距范圍為 5575mm ,以滿足不同操作者要求，使左、右目鏡中的圖象合并成一。視度的調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)動視度圈，使視度圈上的零刻度線與其下端的白點(diǎn)對齊，此時是零視度位置，對于左右眼視度不等的操作者，調(diào)節(jié)視度，可達(dá)到雙眼同時看清圖象。4. 2. 6油浸時的觀察使用時必須在1 00X物鏡的前片透鏡與蓋玻片間加浸油，如果有氣泡進(jìn)入油層，會使象質(zhì)變差。要驅(qū)出氣泡，可轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器若干次或再加一點(diǎn)油。在油浸觀察結(jié)束后，切記將物鏡前片透鏡和沾有油污的部件逐個清擦干凈。4 . 3.顯微鏡觀察4 . 3 . 1顯微鏡調(diào)節(jié)完畢后，可在目鏡中觀察各種纖維的縱向和截面的形態(tài)。將在顯微鏡下 觀察纖維的形態(tài)，與標(biāo)準(zhǔn)圖樣（表2、表3）進(jìn)行對比判斷纖維4. 3 . 2用筆將纖維形態(tài)描繪在紙上，并說明纖維的形態(tài)特征