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纤维鉴别

xianwei jianbie
 纤维鉴别
 identification of textile fibre 
        随着化学纤维的大量发展,纤维品种日益繁多,除了一般纤维外,化纤中出现了特种纤维、复合纤维、改性纤维等许多新的品种。为了便于生产管理和产品分析,需要对纺织纤维进行科学鉴别。纤维鉴别包括形态特征鉴别和理化性质鉴别。形态特征鉴别常用显微镜观察法。理化性质鉴别的方法很多,有燃烧法、溶解法、试剂着色法、熔点法、比重法、双折射法、 X射线衍射法和红外吸收光谱法等。
  显微镜观察法 利用显微镜观察纤维的纵向和横截面形态,是鉴别各种纺织纤维的基本方法,常用以鉴别纤维大类。天然纤维各有特殊的形态,可以在显微镜下正确地辨认。例如棉纤维纵向呈扁平带状,有天然转曲,横截面呈腰圆形,有中腔。羊毛纵向有卷曲,表面有鳞片,横截面呈圆形或椭圆形。有些羊毛中间有毛髓。黄麻纵向有横节和竖纹,横截面呈多角形,中腔较大。
  燃烧法 鉴别天然纤维的常用方法之一。由于纤维的化学组成不同,燃烧特征也不相同。可以根据纤维燃烧难易、是否呈热塑性、燃烧时产生的气味和燃烧后灰烬的特征等区别纤维素纤维和蛋白质纤维。棉、麻、粘胶等纤维素纤维与火焰接触迅速燃烧,离开火焰后继续燃烧,有烧纸气味,燃烧过后留下少量松软的灰色灰烬;羊毛和蚕丝等蛋白质纤维接触火焰时徐徐燃烧,离开火焰后继续缓慢燃烧,有烧羽毛臭味,燃烧过后留下黑色松脆灰烬。
  溶解法 根据各种纺织纤维在不同化学试剂中的可溶性能把纤维区别开来。一种溶剂往往能溶解多种纤维,因此用溶解法鉴别纤维时,要连续进行不同溶剂溶解试验才能确认所鉴别纤维的种类。溶解法在鉴别混纺产品的混合成分时,可先用一种溶剂溶解一种成分的纤维,再用另一种溶剂溶解另一种成分的纤维。这种方法也可用来分析混纺产品中各种纤维的成分和含量。溶剂的浓度和温度不同时,纤维的可溶性不同。
  试剂着色法 根据各种纤维对某种化学试剂的着色性能不同鉴别纤维。这种方法适宜于鉴别未染色的纤维及其纯纺产品。着色剂分两种:①专用着色剂:用以鉴别某一类特定纤维。例如酸性染料是羊毛、蚕丝等蛋白质纤维的专用着色剂,它和羊毛、蚕丝中的氨基起作用而使纤维着色。②通用着色剂:由各种染料混合而成,能使各种不同纤维呈现不同的颜色。
  熔点法 利用各种化学纤维的不同熔点也可以鉴别纤维。例如锦纶6与锦纶66的熔点不同,前者为216℃,后者为244℃。化学纤维的熔点,可以在附有加热载物台和温度计的偏振光显微镜下观察纤维消光时的温度来确定。熔点法适用于鉴别有明显熔点的某些合成纤维。
  比重法 各种纺织纤维的比重不同,例如涤纶比重为1.38,锦纶比重为1.14,测量纤维比重就可以区别纤维品种。比重法一般不单独应用,而是作为证实某一纤维的辅助方法。
  双折射法 纺织纤维的折射率和双折射率与纤维分子的化学组成及其排列有关。不同纺织纤维的折射率和双折射率在一个比较狭窄的范围内波动。各种合成纤维的外观形态十分相似,但其化学组成各不相同,双折射法适用于鉴别各种合成纤维。常用的测量纤维折射率和双折射率的方法是液体浸没法和补偿法,也可用干涉法。
  X射线衍射法和红外吸收光谱法  由于各种纤维具有不同的结构,这两种方法都可以用来鉴别各种纺织纤维,其中以红外吸收光谱法更为有效。当X射线照射到纤维的结晶区时,有些被晶体的原子平面所衍射,其衍射角度决定于 X射线的波长和晶体中原子平面之间的距离。由于各种纤维晶体的晶格大小不同,X射线的衍射图就具有特征性。拍摄未知纤维的衍射图,与标准的纤维衍射图相对照,可以鉴别未知纤维。
  用红外射线照射纤维时,由于各种纤维具有不同的化学基团,在红外光谱中会出现这种纤维的特征吸收谱带。例如,涤纶在1725厘米-1处具有特征吸收谱带;腈纶在 2240厘米-1处具有特征吸收谱带。根据各种纤维的特征吸收光谱带,可以区分各种纺织纤维。在鉴别纤维时,将未知纤维的红外吸收光谱与已知纤维的红外吸收光谱直接比较,就可以肯定这种纤维的种类。这种方法需要的试样少,一次试验即可定性,是纤维鉴别的可靠方法。
  纺织纤维的鉴别对象有单一纤维,也有混合纤维;有纱线,也有织物;有原色的,也有经过染色或整理的。对于混合纤维或混纺纱,一般先用显微镜观察,确认其中含有几种纤维,然后再用其他适当方法逐一鉴别。对于经过染色或整理的纤维,一般先进行染色剥离或其他适当预处理,才能使鉴别结果正确可靠。对双组分纤维或复合纤维,常先用显微镜观察,然后用溶解法和红外吸收光谱法等逐一鉴别。
  纺织纤维的鉴别方法很多,在实际工作中往往不能使用单一方法,而需要使用几种方法,综合分析研究。系统鉴别纤维的程序,是把几种鉴别方法科学地组合起来。常采用的是:运用燃烧法区别出天然纤维和化学纤维,用显微镜观察法区别各类植物纤维和各类动物纤维。对于化学纤维应用含氯和含氮分析法区别不含氯不含氮,含氯不含氮,不含氯而含氮,以及含氯也含氮四类,再根据化学纤维的熔点、比重、双折射率、溶解性能等不同,把各类合成纤维和人造纤维逐一加以区别。对于某些特种纤维,则用红外吸收光谱法鉴别。(张轫刚)
 
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