纤维原料的鉴别方法

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纤维原料的鉴别方法鉴别纤维的方法很多，有燃烧法、显微镜观察法、密度测定法、染色法、试剂着色法及溶解法等。仅用一种方法，一般不能立刻确定纤维的类别，必须根据数种方法的测试结果，来作综合分析。初步鉴别时，可先用费时较少的燃烧法或显微镜观察法，当这种方法不能满足要求时，再采用其他方法补充鉴定之。　　一、燃烧法　　各种纤维的燃烧特性见表3—26　　纤维名称燃烧状态气味灰的状态棉、粘纤、麻、铜氨纤维燃烧块自动蔓延，烧焦部分呈黑褐色烧纸味灰白色粉末蚕丝、羊毛卷缩燃烧，一边发泡一边冒火焰烧毛发味松脆黑色块状或圆珠醋纤近火焰熔化收缩，接触火焰燃烧，离开火焰继续燃烧醋酸味松而脆黑色灰烬，未烧部分呈黑块锦纶近火焰熔化收缩，接触火焰缓慢燃烧、熔融，离开火焰易熄灭氨化物的气味象透明玻璃小球，冷却前拉伸呈线状涤纶近火焰熔化收缩，接触火焰缓慢燃烧，离开火焰继续燃烧芳香味硬的黑色圆珠腈纶近火焰熔化收缩，接触火焰熔融燃烧冒黑烟特殊臭味不定型黑色硬块维纶近火焰后一面收缩一面燃烧，有黑烟特殊甜味形状不规则很硬的黑色灰烬氯纶近火焰熔化收缩，接触火焰燃烧，离开火焰自行熄灭特殊臭味很脆的黑色灰烬丙纶近火焰边熔融、边燃烧轻微的沥青气味硬的黄褐色小球　　二、显微镜观察法　　使用Y172型纤维切片器，将纤维切成极微的横断面薄片，用一般的生物显微镜，即可观察各种纤维的纵向和横向截面的形态，从纤维的形态来区别各种天然纤维和化学的类别。但合成纤维的外形只能做到大致地分辨。纺织纤维纵向与横截面形态特征见表3—27　　天然纤维化学纤维名称纵向横截面名称纵向横截面棉扁平带状、天然扭曲呈腰子型，有中腔涤纶、锦纶、丙纶平滑圆形羊毛鳞片圆形维纶1—2根槽腰子形蚕丝平滑三角形氯纶1—2根槽近圆形亚麻横节竖纹多角形，中腔小腈纶平滑或1-2根槽圆形或哑铃形苎麻横节竖纹腰子形有裂缝醋纶1—2根槽不规则带形粘纤纵向沟槽齿形富纤平滑较少齿形、圆形 纤维原料的鉴别方法鉴别纤维的方法很多，有燃烧法、显微镜观察法、密度测定法、染色法、试剂着色法及溶解法等。仅用一种方法，一般不能立刻确定纤维的类别，必须根据数种方法的测试结果，来作综合分析。初步鉴别时，可先用费时较少的燃烧法或显微镜观察法，当这种方法不能满足要求时，再采用其他方法补充鉴定之。　　一、燃烧法　　各种纤维的燃烧特性见表3—26　　纤维名称燃烧状态气味灰的状态棉、粘纤、麻、铜氨纤维燃烧块自动蔓延，烧焦部分呈黑褐色烧纸味灰白色粉末蚕丝、羊毛卷缩燃烧，一边发泡一边冒火焰烧毛发味松脆黑色块状或圆珠醋纤近火焰熔化收缩，接触火焰燃烧，离开火焰继续燃烧醋酸味松而脆黑色灰烬，未烧部分呈黑块锦纶近火焰熔化收缩，接触火焰缓慢燃烧、熔融，离开火焰易熄灭氨化物的气味象透明玻璃小球，冷却前拉伸呈线状涤纶近火焰熔化收缩，接触火焰缓慢燃烧，离开火焰继续燃烧芳香味硬的黑色圆珠腈纶近火焰熔化收缩，接触火焰熔融燃烧冒黑烟特殊臭味不定型黑色硬块维纶近火焰后一面收缩一面燃烧，有黑烟特殊甜味形状不规则很硬的黑色灰烬氯纶近火焰熔化收缩，接触火焰燃烧，离开火焰自行熄灭特殊臭味很脆的黑色灰烬丙纶近火焰边熔融、边燃烧轻微的沥青气味硬的黄褐色小球　　二、显微镜观察法　　使用Y172型纤维切片器，将纤维切成极微的横断面薄片，用一般的生物显微镜，即可观察各种纤维的纵向和横向截面的形态，从纤维的形态来区别各种天然纤维和化学的类别。但合成纤维的外形只能做到大致地分辨。纺织纤维纵向与横截面形态特征见表3—27　　天然纤维化学纤维名称纵向横截面名称纵向横截面棉扁平带状、天然扭曲呈腰子型，有中腔涤纶、锦纶、丙纶平滑圆形羊毛鳞片圆形维纶1—2根槽腰子形蚕丝平滑三角形氯纶1—2根槽近圆形亚麻横节竖纹多角形，中腔小腈纶平滑或1-2根槽圆形或哑铃形苎麻横节竖纹腰子形有裂缝醋纶1—2根槽不规则带形粘纤纵向沟槽齿形富纤平滑较少齿形、圆形 　　化学纤维中的异形纤维，其纵向及横向形态随喷丝孔的几何形状不同而不一，故不包括在此范围内，一般异形纤维有三角形、蚕豆形、椭圆形、十字形或不规则形等。　　三、纤维密度测定法　　测定纺织纤维密度的方法很多，有浮沉法、液体浮力法、比重法、气体容积法、密度梯度管法等，测定纤维密度，即可鉴别纤维的类别，各种纤维的密度如表3—28　　表3—28　　纤维名称密度（克/厘米3）纤维名称密度（克/厘米3）丙纶0.91涤纶1.38-1.39氨纶1.0-1.3氯纶1.39-1.40锦纶1.14-1.15亚麻1.50-1.52腈纶1.14-1.19苎麻1.54-1.55维纶1.26-1.30粘纤1.52-1.53羊毛1.30-1.32富纤1.49-1.52醋纤1.32-1.33棉1.54-1.55蚕丝1.25-1.33玻璃纤维2.54　　关于分离液比重与混合比，可按表3—29配置，对不同原料可观察沉浮，来证实纤维性质。　　表3—29　　分离液比重（Y）四氯化碳（%）二甲苯（%）1.201.321.401.451.501.541.5946.165.573.580.387.192.7100.053.937.526.519.712.97.30　　20℃时，分离液比重Y=0.873+0.721V　　式中:V——四氯化碳容积百分率。　　20℃时，四氯化碳比重为1.594（分析纯）。　　20℃时，二甲苯比重为0.873（分析纯）。　　四氯化碳的蒸发速度是二甲苯的数倍，配置的分离液时间一久，比重变轻，因此分离液必须现用现配，分离液与水不能混合，试样的水分影响测定的比重，应当注意。　　四、试剂着色法（见表3-30）　　表3-30　　纤维类别锡莱着色剂着色（1）碘、碘化钾液着色有无氯（2）有无氮（3） 棉亚麻蚕丝羊毛粘纤铜氨纤醋纤锦纶涤纶腈纶维纶氯纶蓝紫蓝褐鲜黄紫红阴紫蓝绿黄淡黄微红微红褐不染色不染色不染色淡黄淡黄黑蓝青黑蓝青黄褐黑褐不染色褐淡蓝不染色无无无无无无无无无无无有无无有无无无有无有无无　　（1）用碘20克溶解于100毫升的碘化钾饱和溶液中，把纤维浸湿30秒到1分钟，再用清水洗净，即可判别。　　（2）把纤维帖在热铜上，使它放在氧化火焰中，如冒绿色火焰，就证明有氯。　　（3）用一克纤维放入试管内，复盖无水碳酸钠约1克，渐渐加热，管口放湿润的石蕊试纸，如试纸变为蓝色，即表示含氮。　　五、化学溶解法　　利用各种纤维对不同溶剂的溶解特性，可有效地鉴别纤维。混纺产品中不同纤维含量分析，亦可采用这个方法。各类纤维的溶解情况见表3—31。　　表3—31　　类别盐酸硫酸次氯酸钠蚁酸二甲基甲酰胺氢氧化钠间甲酚棉羊毛蚕丝粘纤醋纤锦纶涤纶腈纶维纶氯纶丙纶不溶不溶不溶溶不溶溶不溶不溶溶不溶不溶不溶不溶溶溶溶溶不溶不溶部分溶解不溶不溶不溶溶溶不溶溶不溶不溶不溶部分溶解不溶不溶不溶不溶不溶不溶溶溶不溶不溶溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶溶不溶不溶溶不溶溶不溶不溶溶溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶溶溶溶不溶不溶不溶不溶　　溶剂和试验条件：　　盐酸：浓、室温　　硫酸：70%、室温　　氢氧化钠：5%煮沸　　二甲基甲酰胺：60℃　　间甲酚：浓、95℃　　次氯酸钠：约1N、室温　　六、证实试验法　　根据上述鉴别方法初步判断后，为了进一步确证，可用表3-31所列方法。　　表3-31　　涤纶1．不溶于硝酸以及70%的硫酸，而溶于95%硫酸中2．放在甲酚中煮沸就溶解，不溶解于蚁酸3．放羧酸酯试验呈阳性，不溶于硝酸 锦纶1．溶于氯化钙饱和甲醇溶液2．放于冰醋酸中煮沸就溶解3．品种浓盐酸16%盐酸，15℃比重1.22硫酸溶点（℃）锦纶6锦纶66溶溶溶不溶立即破坏不变215250腈纶1．腈基试验呈阳性，含氯试验呈阴性2．不溶于盐酸，溶于硝酸，含氯试验呈阴性3．溶于50-60℃的65%硫氰酸钾中维纶1．溶于蚁酸，即使在煮沸的冰醋酸中也不溶解2．溶于80%的苯酚，即使在煮沸的吡啶中也不溶解3．溶于20%的盐酸中，用碘、碘化钾试验呈蓝色氯纶1．溶于丙铜和苯的1:1溶液中，溶于二硫化碳和丙硐的1:1溶液中2．溶于环已酮中，含氯试验呈阳性3．溶于二皿基甲酰胺中，不溶于硫酸，含氯试验呈阳性丙纶1．浮于36%甲醇中2．放在萘烷中煮沸也不溶解3．溶点为160-177℃　　第六节纤维原料对织物性能的影响　　　　织物的使用性能除与织物结构、织物的后整理有关外，还与纤维、纱线的结构和性能有密切关系，尤其是各种新型化纤和各种新型纱线相继出现，它们对织物的影响更为明显。　　一、短丝纤维、长丝、变形长丝、各类纱的结构性能比较：　　1．短纤纱：　　特性：　　（1）纱身外观具有毛羽，织物有棉型感和毛型感，在织物中不易滑移。　　（2）具有良好的吸湿性能。　　（3）与长丝相比纤维强度低，因此，织物没有长丝耐用。　　（4）织物易起毛起球，纱线在织物中不易抽出易沾污。　　（5）覆盖性大，透明度小。　　2．光滑长丝纱：　　特性：　　（1）纱身外观光滑而紧密，织物有丝绸感，表面光滑并有光泽，在织物中易散开或移动。 　　（2）吸湿性小。　　（3）纤维强度高，其织物耐用性好。　　（4）织物不易起毛起球，易抽丝，不易沾污。　　（5）其覆盖性小，透明度大。　　3．变形长丝纱　　特性：　　（1）外观蓬松，兼有长丝织物和短纤纱织物的外观，织物光泽较弱，织物表面无毛羽，在织物中略有移动。　　（2）吸湿性比光滑长丝大。　　（3）纤维强度比短纤纱高。　　（4）织物不易起毛，但可能起球，可能抽丝，比长丝纱易沾污。　　（5）覆盖性大，透明度小。二、各种纤维在混纺中的作用　　各种纤维在混纺织中的作用见表3-32　　表3-32　　项目涤纶腈纶锦纶维纶粘胶醋酯棉毛麻蚕丝强度+++++++++++00++0+++++耐磨性++++～+++～++++++++-+～+++～++0++折皱回复性+++++0-00+++（干态）-+～++折裥保持性++++++++0-00+～++（干态）-0洗涤尺寸稳定性++++++++0-00000膨松性0+++00000000抗起球性--0+++++++++0+++0抗熔孔性-0-0+++0++++++++++++抗静电性---0++++++　　注：+++表示该纤维在混纺织物中对某项性能的作用显著；　　++表示该纤维在混纺织物中对某项性能的作用重要；　　+表示该纤维在混纺织物中对某项性能的作用一般；　　0表示因某项性能，该纤维尚可纯纺；　　-表示因某项性能，该纤维不宜纯纺。　　第七节布基的一般物理机械性能　　　　一、布基的一般物理机械性能　　1．纱线的支数和号数：　　支数：以单位重量纱线的长度来表示的，有公制和英制：　　公制支数：以每磅纱线有若干米来表示。　　英制支数：以每磅纱线有若干个840码来表示。　　（1磅=0.4536公斤）（1码=0.9144米）　　支数以“S”表示，支数越大纱线越细　　公制支数1.715×英制支数　　号数：是以单位长度的纱线重量来表示。　　单位长度为1000米，在公定回潮率时的重量克数叫号数，也叫特克斯，简称特数；9000米长丝或天然丝在公定回潮率时重量的克数称为旦数。　　股线是由两根或两根以上的单纱并合加捻而成的。　　3． 布基的组织：　　布基有组织是指经纱和纬纱按一定规律相互浮沉交织，使布基表面形成一定的纹路和花纹。　　基本组织有：平纹、斜纹、缎纹组织，以及它们的演变组织。　　平纹组织、经纬纱采取一浮一沉，上下相互交叉而成。可用1/1表示，其特点：交织点最多，手感硬实，质地紧密坚牢，表面平整，正反面形状一样，应用最广，如平布府绸。　　斜纹组织至少需要经纬纱三根才能组成一个完全组织：有2/1、2/2、3/1、4/1、3/2等其特点：交织点连续而成斜向的纹路，手感紧密厚实，表面光泽和柔软性好，如：斜纹哔叽华达呢、卡其等。　　缎纹组织至少需要经纬纱五根以上，有5/2或1/4、5/2或4/1等，其特点：交织点不连续，交织点少，经纬纱浮出很长，手感表面光滑、柔软，光泽好，但不太结实，不耐磨，易起毛，主要用于丝织物，如直贡、横贡缎等。　　3．密度：棉布分经纱密度和纬纱密度，表示10厘米长度内经纱或纬纱的根数。　　4．厚度：用厚度计或千分尺测定。　　5．重量：以1平方米去边干燥重量表示，单位为克。　　6．棉结杂质：包括棉结和杂质，其多少用疵点格百分率表示，用15×15厘米玻璃板（225个方格，每格CM2）≥）点疵点格数，计算可得。　　7．缩水率：棉布浸水前后，经向和纬向长度变化的指标。　　8．断裂强度和伸长率：分经向和纬向。采用5×20厘米布条，拉伸断裂时负荷重（公斤）及断裂时的伸长百分率。　　二、涂附磨具对原布的要求　　1．未上浆原布的重量（克/米2）≥220重型布（斜纹布）用于粗粒、强力磨砂带；重量在160—220范围的中型布（斜纹布）用于一般砂带和细粒度，抛光砂带；重量在100—160范围的轻型布（平纹）用于页状或卷状砂布。　　2．纤维品种与用途见表3-33　　表3-33　　品　　　种用　途天然纤维棉麻再生纤维一般砂带、页状砂布砂带、网格砂布页状砂布人造纤维尼龙聚酯粘胶（长丝织物）玻璃砂带重负荷砂带网格砂布作增强材料　　3．组织：一般都采用斜纹组织的棉布作基体。　　其斜纹组织以斜纹布和华达呢2/2组织为好，强度高，抛光用平纹布。　　4．支数：对于细粒度砂布支数越大越好，纱越细越平整。　　5．纱线密度要适中，密度大强度高，但柔软性差；密度小强度低，但柔软性好。要求：高经密，低纬密，用时经向强度大延伸率小，而纬向强度小便于撕裂。　　6．断裂和伸长率，满足磨具的要求即可。　　一般经向断裂强度纬向断裂强度　　轻型布900-1100N250-350N　　中型布1100-1400N300-400N　　加重型布1400-1900N350-1100N　　　　　　第八节 无纺布基体　　　　无纺布是不用加拈、交织，而用其他方法使棉花、麻、毛、合成纤维、人造纤维、玻璃纤维、石棉纤维等松散的纤维网固定而成的布状材料。固定的方法有机械固定法，纤维局部熔融粘合法及粘合剂固定法。其中粘合剂固定法应用最为普通。　　同纺织过程相比，制造无纺布生产工艺简单、投资少、成本低、可利用纺织物废料或其他不宜纺织的合成纤维，且无纺布具有重量轻、有弹性、质地柔软、耐酸碱、抗撕裂等优点。无纺布是通过纤维的梳理、成网、固定、热处理和加工整理五道工序而制成的。首先将经过梳理的纤维按平行、交错等一定的方法排列成片状的纤维网，然后将聚合物乳液粘合剂施加在纤维网上，并进行焙烘，焙烘使乳液成膜并进行交联反应，把纤维粘结起来，并赋予无纺布以强度，耐水性等物理机械性能，最后一道工序是对已成型的无纺布进行加工整理，如通过水洗除去杂质和异味；通过硅烷或表面活性剂处理赋予无纺布柔软性和防水性；也可以进行防霉等化学处理；同时也要以对无纺布进行抛光、染色、涂层等进一步加工处理。　　无纺布的性能与所用纤维原料有关。一般来说，棉纤维制成的无纺布柔软、疏松、粘接性好优点，常与其他纤维掺混使用。尼龙纤维无纺布柔韧性好，耐皱缩。聚酯及聚丙烯腈纤维常用制造具有良好耐水，耐化学性的无纺布。维尼龙纤维、醋酸纤维素纤维、聚丙烯纤维无纺布，在服装、地毯等制造中均得到应用。综合性能较好的无纺布通常是几种纤维掺混在一起而制得的。作为涂附磨具基体所使用的无纺布，根据纤维的性能和使用条件，可用棉纤维无纺布、聚酯纤维无纺布和羊毛纤维无纺布等。  面料原料鉴别方法1、手感目测法：此法适用于呈散纤维状态的纺织原料。(1)、棉纤维比苎麻纤维和其它麻类的工艺纤维、毛纤维均短而细，常附有各种杂质和疵点。(2)、麻纤维手感较粗硬。(3)、羊毛纤维卷曲而富有弹性。(4)、蚕丝是长丝，长而纤细，具有特殊光泽。(5)、化学纤维中只有粘胶纤维的干、湿状态强力差异大。(6)、氨纶丝具有非常大的弹性，在室温下它的长度能拉伸至五倍以上。2、显微镜观察法：是根据纤维的纵面、截面形态特征来识别纤维。(1)、棉纤维：横截面形态：腰圆形，有中腰；纵面形态：扁平带状，有天然转曲。(2)、麻（苎麻、亚麻、黄麻）纤维：横截面形态：腰圆形或多角形，有中腔；纵面形态：有横节，竖纹。(3)、羊毛纤维：横截面形态：圆形或近似圆形，有些有毛髓；纵面形态：表面有鳞片。(4)、兔毛纤维：横截面形态：哑铃型，有毛髓；纵面形态：表面有鳞片。(5)、桑蚕丝纤维：横截面形态：不规则三角形；纵面形态：光滑平直，纵向有条纹。(6)、普通粘纤：横截面形态：锯齿形，皮芯结构；纵面形态：纵向有沟槽。(7)、富强纤维：横截面形态：较少齿形，或圆形，椭圆形；纵面形态：表面平滑。(8)、醋酯纤维：横截面形态：三叶形或不规则锯齿形；纵面形态：表面有纵向条纹。(9)、腈纶纤维：横截面形态：圆形，哑铃形或叶状；纵面形态：表面平滑或有条纹。(10)、氯纶纤维：横截面形态：接近圆形；纵面形态：表面平滑。(11)、氨纶纤维：横截面形态：不规则形状，有圆形，土豆形；纵面形态：表面暗深，呈不清晰骨形条纹。(12)、涤纶、锦纶、丙纶纤维：横截面形态：圆形或异形；纵面形态：平滑。(13)、维纶纤维：横截面形态：腰圆形，皮芯结构；纵面形态：1~2根沟槽。3、密度梯度法：是根据各种纤维具有不同密度的特点来鉴别纤维。(1)、配定密度梯度液，一般选用二甲苯四氯化碳体系。(2)、标定密度梯度管，常用的是精密小球法。(3)、测定和计算，将待测纤维进行脱油、烘干、脱泡预处理，做成小球投入平衡后，根据纤维悬浮位置，测得纤维密度。4、荧光法：利用紫外线荧光灯照射纤维，根据各种纤维发光的性质不同，纤维的荧光颜色也不同的特点来鉴别纤维。各种纤维的荧光颜色具体显示：(1)、棉、羊毛纤维：淡黄色(2)、丝光棉纤维：淡红色(3)、黄麻（生）纤维：紫褐色(4)、黄麻、丝、锦纶纤维：淡蓝色(5)、粘胶纤维：白色紫阴影(6)、有光粘胶纤维：淡黄色紫阴影(7)、涤纶纤维：白光青天光很亮(8)、维纶有光纤维：淡黄色紫阴影。5、燃烧法：根据纤维的化学组成不同，燃烧特征也不同，从而粗略地区分出纤维的大类。几种常见纤维的燃烧特征判别对照如下：(1)、棉、麻、粘纤、铜氨纤维：kao近火焰：不缩不熔；接触火焰：迅速燃烧；离开火焰：继续燃烧；气味：烧纸的气味；残留物特征：少量灰黑或灰白色灰烬。(2)、蚕丝、毛纤维：kao近火焰：卷曲且熔；接触火焰：卷曲，熔化，燃烧；离开火焰：缓慢燃烧有时自行熄灭；气味：烧毛发的气味；残留物特征：松而脆黑色颗粒或焦炭状。(3)、涤纶纤维：kao近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，冒烟，缓慢燃烧；离开火焰：继续燃烧，有时自行熄灭；气味：特殊芳香甜味；残留物特征：硬的黑色圆珠。(4)、锦纶纤维：kao近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，冒烟；离开火焰：自灭；气味：氨基味；残留物特征：坚硬淡棕透明圆珠。(5)、腈纶纤维：kao近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，冒烟；离开火焰：继续燃烧，冒黑烟；气味：辛辣味；残留物特征：黑色不规则小珠，易碎。(6)、丙纶纤维：kao近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，燃烧；离开火焰：继续燃烧；气味：石蜡味；残留物特征：灰白色硬透明圆珠。(7)、氨纶纤维：kao近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，燃烧；离开火焰：自灭；气味：特异味；残留物特征：白色胶状。(8)、氯纶纤维：kao近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，燃烧，冒黑烟；离开火焰：自行熄灭；气味：刺鼻气味；残留物特征：深棕色硬块。(9)、维纶纤维：kao近火焰：熔缩；接触火焰：熔融，燃烧；离开火焰：继续燃烧，冒黑烟；气味：特有香味；残留物特征：不规则焦茶色硬块。