纤维的鉴别与品质评定 第一节 纤维的鉴别 鉴别纤维就是根据纤维的外观形态、内在质量和基本性质的差异,采用物理或化学方法来区别。常用的有手感目测法、显微镜观察法、燃烧法、化学溶解法、着色法、红外光谱法等。 一、手感目测法 手感目测法主要是根据纤维的长短、粗细、卷曲、色泽及其不匀性,含杂与否及类型,纤维的刚柔性和弹性等,来区分棉、麻、毛、丝及化学纤维。 表9- 1 三大类纤维的燃烧特征 纤维类别 纤维素纤维 蛋白质纤维 合成纤维*  接近火焰 不熔不缩 收缩 收缩、熔融  在火焰中 迅速燃烧 渐渐燃烧 熔融燃烧  离开火焰后 继续燃烧 不易延烧 继续燃烧  残留物形态 细腻灰白色 松脆黑灰 硬块  气味 烧纸味 烧毛发臭味 特殊气味  二、显微镜观察法   图9-1棉纤维纵横向照片   图9-2 丝光棉纵横向照   图9-3苎麻纤维纵横向照片   图9-4 亚麻纤维纵横向照片   图9-5黄麻纤维纵横向照片   图9-6 红麻纤维纵横向照片   图9-7 大麻纤维纵横向照片   图9-8绵羊毛纤维纵横向照片   图9-9 山羊绒纤维纵横向照片    图9-10丝光毛和细化毛    图9-11牦牛毛和绒   图9-12兔毛   图9-13 骆驼毛纤维纵横向照片   图9-14桑蚕丝纤维纵横向照片   图9-15 柞蚕丝纤维纵横向照片   图9-16 粘胶纤维纤维纵横向照片   图9-17 醋酯纤维纵横向照片   图9-18涤纶纤维纵横向照片   图9-19 腈纶纤维纵横向照片   图9-20涤/锦复合纤维   图9-21 Lyocell纤维纵横向照片     图9-22中空纤维  图9-23异形化纤    白合金 碳素 铜离子 图9-24导电纤维 三、化学方法 1.化学溶解法 表9- 2常用纤维的纵横向形态特征 纤维 纵向形态 横截面形态  棉 天然转曲 腰圆形、有中腔  苎麻 横节竖纹 腰圆形,有中腔, 胞壁有裂纹  亚麻 横节竖纹 多角形,中腔较小  黄麻 横节竖纹 多角形,中腔较大  大麻 横节竖纹 不规则圆形或多角形,内腔呈线形、 椭圆形、扁平形  绵羊毛 鳞片大多呈 环状或瓦状 近似圆或椭圆形, 有的有毛髓  山羊绒 鳞片大多呈环状,边缘光滑,间距较大,张角较小 多为较规则的圆形  兔毛 鳞片大多呈斜条状,有单列或多列毛髓 绒毛为非圆形,有一个中腔;粗毛为腰圆形,有多个中腔  桑蚕丝 平滑 不规则三角形  柞蚕丝 平滑 扁平不规则三角形, 内部有毛细孔  粘胶 多根沟槽 锯齿形、有皮芯结构  醋酯 1~2根沟槽 梅花形  腈纶 平滑或1~2根沟槽 圆形或哑玲形  涤纶 锦纶 丙纶等 平 滑 圆 形  氨纶 平滑 不规则圆或土豆形  复合 纤维 一根纤维由两种高聚物组成,其截面 呈皮芯形、双边形或海岛形等  中空 纤维 根据需要可制成单孔、四孔、 七孔或九孔等  异形 纤维 可根据需要制成各种异形截面, 如三角形、扁平形、哑铃形、L形等   2.药品着色法 表9-3 纺织纤维的溶解性能 溶剂 36~38% 盐酸 15%盐酸 70%硫酸 5%氢氧化钠 85%甲酸 99%冰醋酸 M-甲酚 (间甲酚) 99%N- 二甲基酰胺 二甲苯或 间二甲苯  温度 纤维种类            R B R B R B R B R B R B R B R B R B  棉 I P I P S So I I I I I I I I I I I I  羊毛 I I I I  I I S I I I I I I I I I I  蚕丝 P S I S So  I S I I I I I I I I I I  麻 I P I P S So I I I I I I I I I I I I  粘胶纤维 S So I P S So I I I I I I I I I I I I  二醋脂纤维 So So I S So  I P So  So  So  I So I I  三醋脂纤维 P S I I So  I I So  So  So  P So I I  聚酯纤维 I I I I I I I I I I I I I So I PS I I  锦纶6 So  So  So  I I   I So S So I S I I  锦纶66 S  I S So So I I So  I So S So I I I I  腈纶 I I I I I S I I I I I I I  SP So I I  维纶 So  I S S So I I S So I I I IP I I I I  聚丙烯纤维 I I I I I - I I I I I I I I I I I S  聚乙烯纤维 I I I I I - I I I I I I I - I I I S  聚苯乙烯纤维 I I I I I - I I I - I - S So I I So   氨纶 I I I I S S I I I So I S P S I So I I  聚砜酰胺纤维 I I I I I S I I I I I I I I So  I I  聚氯乙稀 I I I I I I I I I I I I P So So  I I  聚偏氯乙烯 I I I I I I I I I I I I I P I So I S   注:So—立即溶解;S—溶解;P—部分溶解;I—不溶解。溶解时间:以常温(R)5分钟、煮沸(B)3分钟为准。 表9- 4 几种纺织纤维的着色反应 纤维种类 碘-碘化钾溶液 1号着色剂  棉 不染色 灰  麻(苎麻) 不染色 青莲  竹纤维 黑蓝青 —  羊毛 淡黄 红莲  蚕丝 淡黄 深紫  粘胶纤维 黑蓝青 绿  Modal纤维 黑蓝青 —  Lyocell 黑蓝青 —  铜氨纤维 黑蓝青 —  醋酯纤维 黄褐 桔红  涤纶 不染色 红玉  锦纶 黑褐 酱红  腈纶 褐色 桃红  维纶 蓝灰 玫红  氯纶 不染色 —  丙纶 不染色 鹅黄  氨纶 — 姜黄  注:①碘-碘化钾溶液是将20g碘溶解于100ml饱和碘化钾溶液中制得;②1号着色剂配方是:分散黄(SE-6GFL)3.0g,阳离子红(X-GFL)2.0g,直接耐晒蓝(B2RL)8.0g,蒸馏水1000g,使用时稀释5倍。 四、物理方法 1.熔点测定法 表9- 5 常用纺织纤维的熔点 纤维名称 熔点℃  二醋酯 255~260  三醋酯 280~300  涤纶 255~260  锦纶6 215~220  锦纶66 250~260  腈纶 不明显  维纶 不明显  丙纶 165~173  氯纶 200~210  氨纶 228~  2.荧光法 表9- 6 纺织纤维的荧光颜色 纤维种类 荧光颜色  棉 淡黄色  丝光棉 淡红色  黄麻(生) 紫褐色  黄麻 淡蓝色  羊毛 淡黄色  蚕丝(脱胶) 淡蓝色  普通粘胶 白色紫阴影  有光粘胶 淡黄色紫阴影  涤纶 白色青光很亮  锦纶 淡蓝色  维纶涤纶 淡黄色紫阴影   3.密度梯度法 五、近代物理技术鉴别法 表9-7 主要纺织纤维的特征吸收谱带 纤维种类 制样方法 主要吸收谱带及其特性频率,cm-1  棉麻纤维 压片法 3450~3200,1640,1160,1064~980,893,671~667,610  毛纤维 压片法 3450~3300,1658,1534,1163,1124,926  丝纤维 压片法 3450~3300,1650,1520,1220,1163~1149,1064,993,970,550  粘胶纤维 压片法 3450~3250,1650,1430~1370,1060~970,890  醋酯纤维 薄膜法 1745,1376,1237,1075~1042,900,602  涤纶 热压成膜 3040,2358,2208,2079,1957,1724,1242,1124,1090,870,725  锦纶6 甲酸成膜 3300,3050,1639,1540,1475,1263,1200,687  锦纶66 甲酸成膜 3300,1635,1535,1467,1237,1190,936,689  腈纶 压片法 2242,1449,1250,1075  维纶 压片法 3300,1449,1242,1149,1099,1020,848  乙纶 热压成膜 2925,2868,1471,1460,730,719  丙纶 热压成膜 1451,1475,1357,1166,997,972  芳纶1313 压片法 3072,1642,1602,1528,1482,1239,856,818,779,718,684  芳纶1414 压片法 3057,1647,1602,1545,1516,1399,1308,1111,893,865,824,786,726,664    图 9-25 常用纤维红外光谱图 六、其他鉴别及系统鉴别法 1.其他鉴别 2.系统识别与特征识别  图9-26 系统鉴别流程 纤维的质量要素与评定 一、纤维的质量要素 基本概念 质量要素对使用和加工的作用 二、纤维的质量检验与评定 1.原棉的品质检验与评定 (1)细绒棉的质量要求 我国国家标准GB1103-1999《棉花 细绒棉》规定了细绒棉的质量要求,包括品级条件、长度、马克隆值、回潮率、含杂率及危害性杂物等。 a..品级条件和品级条件参考指标 b.细绒棉的长度 c.马克隆值 d.回潮率与含杂率 e.原棉中的危害性杂物 (2)原棉的质量标识 原棉质量标识按原棉类型、主体品级(含有相邻品级的一批原棉中,所占比例80%及以上的品级)、长度级、主体马克隆值级的顺序指示。六、七级原棉不标示马克隆值级。 (3)可能变化的评价方法与体系 2.麻纤维的品质检验与评定 3.毛纤维的品质检验与评定 (1)绵羊毛原毛 (2)国产细羊毛及其改良毛洗净毛 (3)国产细羊毛及其改良毛毛条 (4)分梳山羊绒 (5)澳毛的检验与评价 4.桑蚕丝(生丝)的品质检验与评定  图9-28 生丝的纇节 表9-8 清洁纇节的种类 纇节名称 形态特征  主要疵点 特大糙结 长短大小超过次要疵点10倍以上  次要疵点 大糙 丝条部分膨大   粘附糙 茧丝折转,粘附丝条部分变粗呈锥形   大小结 结端长或结法拙劣   废丝 丝条附着散乱丝团,形状较大而蓬松   重螺旋 茧丝缠绕成螺旋,直径超过丝条一倍  普通疵点 小糙 丝条部分膨大   长结 结端较长   螺旋 茧丝缠绕于丝条周围,形成螺旋状   环结 茧丝成环形的圈   裂丝 丝条分裂   表9-9 洁净纇节的种类 纇节名称 形态特征  雪糙 丝条上附着的细小糙疵  小圈、裂丝 一根茧丝过长;形成丝条上微细的小圈  发毛及微尘 丝条上一部分茧丝竖起成羽毛状  短结 结端长  轻螺旋 丝条上呈轻微的螺旋性  小粒 丝条上附着的小粒形如看糠秕  其它 不属于清洁范围的各种小型糙疵   5.化学纤维的品质检验与评定 (1)化学短纤维 表9-10不同类型短化纤的长度、细度规格 规格 类型 粘胶短纤维 涤纶短纤维   名义线密度(dtex) 名义线密度(dtex)  棉型短纤维 1.40~2.20 1.50~2.10  中长型短纤维 2.20~3.30 2.20~3.20  毛型短纤维 3.30~5.60 3.30~6.00  卷曲毛型短纤维 3.30~5.60    (2)化纤长丝 表9-11 常用纺织纤维性能汇总表(仅为定性参考) 纤维名称 纤维性能 棉 苎麻 绵羊毛 家蚕丝 木棉 竹纤维 Lyocell纤维  干态断裂强度(cN/dtex) 2.6~4.2 4.9~5.7 0.9~1.5   2.7~3.0 3.79~4.23  湿态断裂强度(cN/dtex) 2.9~5.6 5.1~6.8 0.67~1.43   1.3~1.5 3.44~3.79  相对湿强度(%) 102~110 102~110 76~96 70  48~50 90  相对钩接强度(%) 70 80~85 80 60~80     相对打结强度(%) 90~100 - 85 80~85     干态断裂伸长率(%) 3~7 1.5~2.3 25~35   20~24 14~16  湿态断裂伸长率(%) — 2.0~2.4 25~50   27~31 16~18  弹性恢复率(%) 74(2%)45(5%) 48(2%) 99(2%)63(20%) 54~55(8%)   95  初始模量(cN/dtex) 60~82 176~220 8.5~22 44~88  40~48   密度(g/cm3) 1.54 1.54~1.55 1.32 1.33~1.45 0.29 1.38   回潮率(%),20oC 65% R.H. 7 13 16  10.7 8 11.5   95% R.H. 24~27  22      耐热性 不软化,不熔融,在120℃下5小时发黄,150℃分解 200℃分解 100℃开始变黄,130℃分解 235℃分解,270~465℃燃烧  较强 较好,在190℃30分钟,强度下降10%  耐日光性 强度稍有下降 强度几乎不下降 发黄,强度下降 强度显著下降  耐日光,抗紫外线   耐酸性 热稀酸、浓硫酸可使其分解,在冷稀酸中无影响  在热硫酸中会分解,对其它强酸有抵抗性 热硫酸会使其分解,对其它强酸抵抗性比羊毛稍差 耐酸性好,,溶于30℃下75%的硫酸、100℃下65%的硝酸、部分溶解于100℃下35%的盐酸 不耐酸,对无机酸的稳定性比粘胶纤维要差,   耐碱性 在苛性钠溶液中膨润(丝光化)但不损伤强度 耐碱性好 在强碱中会分解,弱酸对其有损伤 丝胶在碱中易溶解,丝素受损伤,但比羊毛好 在常温苛性碱溶液中无影响  经5%碱处理后强度保持湿强度为2.3cN/dtex  耐溶剂性 不溶于一般溶剂 不溶于一般溶剂 不溶于一般溶剂   不溶于一般溶剂 溶于氯化铵等溶剂  耐虫蛀、耐霉菌性 耐虫蛀,不耐霉菌 尚好 耐霉菌,不耐虫蛀 耐霉、不耐蛀 良好 良好   耐磨性 尚好 一般 一般 一般 较强 好   染色性 可用直接、还原、碱性染料及各种硫化染料 同棉 可用酸性、媒染、还原及靛蓝染料 可用直接、酸性,碱性染料及各种媒染染料 较差 染色和匀染性都较好 可用与棉纤维和粘胶纤维相同的染料   续表9-11 纤维 性能 聚酰胺纤维 聚酯纤维 聚乙烯醇缩甲醛纤维 聚丙烯腈纤维   锦纶6 锦纶66 芳纶1313 涤纶 维纶 腈纶   短纤维 长丝 短纤维 长丝 长丝 短纤维 长丝 短纤维 长丝 短纤维    普通 强力  普通 强力   普通 强力 普通 强力 普通 强力   干态断裂强度(cN/dtex) 3.8~6.2 4.2~5.6 5.6~8.4 3.1~6.3 2.6~5.3 5.2~8.4 3.5~4.7 4.2~6.7 3.8~5.3 5.5~7.9 4.0~5.7 6.0~7.5 2.6~3.5 5.3~7.9 2.5~4.0  湿态断裂强度(cN/dtex) 3.2~5.5 3.7~5.2 5.2~7.0 2.6~5.4 2.3~4.9 4.5~7.0 2.6~3.6 4.2~6.7 3.8~5.3 5.5~7.9 2.8~4.6 4.7~6.0 1.9~2.8 4.4~7.0 1.9~4.0  相对湿强(%) 83~90 84~92 84~92 80~90- 85~95 85~90 90~95 100 100 100 72~85 78~85 70~80 75~90 80~100  相对勾结强度(%) 65~85 75~95 70~90 65~85 75~95 70~90 ~95 75~95 85~100 75~90 40 35~40 88~94 62~65 60~75  相对打结强度(%) — 80~90- 60~70 — 80~90 60~70 75 — 40~70 ~80 65 65~70 80 40~50 75  干态断裂伸长率(%) 25~60 28~45 16~25 16~66 25~65 16~28 30~40 35~50 20~32 7~17 12~26 11~17 17~22 9~22 25~50  湿态断裂伸长率(%) 27~63 35~52 20~30 18~68 30~70 18~32 20~30 35~50 20~32 7~17 12~26 11~17 17~25 10~26 25~60  弹性恢复率(%)(3%伸长) 95~100 98~100 100(4%伸长时) 90~96 90~95 95~100 70~85 72~85 70~90 70~90 90~95  初始模量(cN/dtex) 7.0~26.4 17.6~39.6 23.8~44 8.8~39.6 4.4~21.1 21.1~51.0 123~132 22~44 79.2~140 22~62 22~62 53~79 62~158 22~54.6  密度(g/cm3) 1.14 1.14 1.38 1.38 1.26~1.30 1.14~1.17  回潮率(%)20oC ,65%R.H. 3.5~5.0 4.2~4.5 6.5 0.4~0.5 4.5~5.0 3.4~4.5 3.0~5.0 1.2~2.0   95%R.H. 8.0~9.0 6.1~8.0  0.6~0.7 10~12 1.5~3.0  耐热性 软化点:180℃,熔点:215~220℃ 230℃发粘,250~260℃熔融,150℃稍发黄 不熔,285℃时强度为室温下的50%,370℃分解 软化点:238~240℃ 熔点:255~260℃ 软化点:220~230℃,熔点:不明显 软化点:190~240℃,熔点:不明显  耐日光性 强度显著下降,纤维发黄 强度显著下降,纤维发黄 不耐日光,易老化 强度几乎不降低 强度稍有下降 强度几乎不下降  耐酸性 16%以上的浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸可使其部分分解而溶解 耐弱酸、溶于并部分分解于浓盐酸硝酸和硫酸中 耐大部分酸,长期在盐酸、硝酸和 硫酸中强度有些降低 35%盐酸、75%硫酸、60%硝酸对其强度无影响;在96%硫酸中会分解 浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸能使其膨润或分解,10%盐酸、30%硫酸对纤维强度无影响 35%盐酸、65%硫酸、对其强度无影响  耐碱性 在50%苛性碱溶液、28%氨水里,强度几乎不下降 在室温下耐碱性良好,但高于60℃时,碱对纤维有破坏作用 耐碱性良好,但长期于浓氢氧化钠中强度略低 在10%苛性碱溶液、28%氨水里,强度几乎不下降 在50%苛性碱溶液中强度几乎不下降 50%苛性碱溶液几乎不下降  耐溶剂性 不溶于一般溶剂,但溶于酚类、浓蚁酸中 不溶于一般溶剂,但溶于某些酸类化合物和90%甲酸中 不溶于一般溶剂 不溶于一般溶剂,溶于热间甲酚、热二甲基甲酰胺 不溶于一般溶剂,在酚、热吡啶、甲酸、浓蚁酸里膨润或溶解 不溶于一般溶剂,溶于二甲基甲酰胺  耐虫蛀、霉菌性 有良好的抵抗性 良好 良好 良好 良好 良好  耐磨性 优良 优良 优良 优良(仅次于聚酰胺纤维) 良好 尚好  染色性 可用分散性染料、酸性染料、其它染料也可染色 可用分散性染料、酸性染料、金属络合染料,其它染料也可染色 结晶度较高, 染色性较差 可用分散性、色酚、还原,可溶性染料,高温高压染色 可用直接、酸性、硫化、还原、可溶性、色酚和分散染料等 可用分散性、阳离子、碱性及酸染色   续表9-11 纤维 性能 粘胶纤维 聚丙烯纤维 醋酯纤维 聚氯乙烯纤维 聚氨酯弹性纤维   短纤维 长丝 高湿模量 丙纶 短纤维 长丝 三醋酯纤维 氯纶 氨纶          短纤维 长丝 短纤维   普通 强力 普通 强力 短纤维 长丝 短纤维 长丝   短纤维 长丝  普通 强力   干态断裂强度(cN/dtex) 2.2~2.7 4.2~5.6 1.5~2.0 3.0~4.6 3.1~4.6 1.9~2.6 2.6~5.7 2.6~7.0 1.1~1.4 1.1~1.2 1.0~1.1 1.8~2.5 2.9~3.5 2.4~3.3 0.4~0.9  湿态断裂强度(cN/dtex) 1.2~1.8 2.4~2.9 0.7~1.1 2.2~3.6 2.3~3.7 1.1~1.7 2.6~5.7 2.6~7.0 0.7~0.9 0.6~0.8 0.7~0.9 1.8~2.5 2.9~3.5 2.4~3.3 0.4~0.9  相对湿强(%) 60~65 70~75 45~55 70~80 70~80 50~70 100 61~67 60~64 62~77 100 80~100  相对勾结强度(%) 25~40 35~45 30~65 40~70 20~40 — 90~95 — 70~95 80~90 — 87 — —  相对打结强度(%) 35~50 45~60 45~60 40~60 20~25 35~70 70~90 60~80 80~90 — 83 — —  干态断裂伸长率(%) 16~22 19~24 10~24 7~15 7~14 8~12 20~80 25~35 35~40 26~35 70~90 15~23 20~25 450~800  湿态断裂伸长率(%) 21~29 21~29 24~35 20~30 8~15 9~15 20~80 35~50 30~45 30~40 70~90 15~23 20~25 —  弹性恢复率(%) (伸长3%时) 55~88 60~80 60~85 55~80 96~100 70~90 80~90 88 70~85 80~85 80~90 95~99(50%伸长)  初始模量(cN/dtex) 26~62 44~79 57~75 96.8~140 62~97 53~88 18~35 16~35 22~35 26~40 22~35 13~22 26~44 26~40 —  密度(g/cm3) 1.50~1.52 0.90~0.91 1.32 1.30 1.39 1.0~1.3  回潮率(%),20oC ,65%R.H. 12~14 0 6.0~7.0 2.5~3.5 0 0.4~1.3   95%R.H. 25~30 0~0.1 10.0~11.0 8.8 0~0.3 —  耐热性 不软化,不熔融,260~300℃开始变色分解(软化指结晶解体,熔点指材料变为液态) 软化点: 160~177℃,熔点: 200~210℃,有热收缩 软化点: 200~230℃,熔点:260℃ 软化点: 260~300℃有热收缩和变色 熔点: 200~210℃,有热收缩 熔点:200~230℃  耐日光性 强度下降 强度显著下降(在加防老化剂后有改进) 强度稍有下降 强度几乎不下降 强度稍有下降,稍微发黄  耐酸性 热稀酸、冷浓酸能使其强度下降,以至溶解;5%盐酸、11%硫酸对纤维强度无甚影响 优良(氯磺酸、浓硝酸和某些氧化剂除外) 浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸可使其分解 优良,浓盐酸、浓硫酸对其强度无甚影响 强酸对其无甚影响  耐碱性 强碱可使其膨润,强度降低;2%和4.5%苛性钠溶液对其强度无甚影响 优良 强碱皂化后强度降低,0.03%苛性钠溶液对强度无影响 强碱皂化后强度降低,2%苛性钠溶液对强度无影响 优良,在50%苛性钠溶液、浓氨水中强度几乎不降低 强碱对其无甚影响  耐溶剂性 不溶于一般溶剂,溶于铜氨溶液、铜乙二氨溶液 不溶于脂肪醇、甘油、乙醚、二硫化碳和丙酮中,在氯化烴中于室温下膨润,加湿溶解 不溶于一般溶剂,溶于丙酮、冰醋酸、酚等 不溶于一般溶剂,溶于二甲基亚砜 不溶于乙醇、乙醚、汽油,但苯、丙酮、热四氯乙烯能使其膨润;溶于二甲基甲酰胺等 不溶于一般溶剂  耐虫蛀、霉菌性 耐虫蛀性优良,但耐霉菌性差 良好 耐虫蛀性优良,耐霉菌性尚好 良好 良好  耐磨性 较差 良好 较差 尚好 良好  染色性 一般用直接染料、还原性染料、碱性染料、色酚染料、 硫化染料、活性染料、媒染染料等 可用分散染料、酸性染料、某些还原染料等 一般用分散染料,另外用还原性染料、酸性染料、碱性染料。 一般用分散染料、色酚染料,金属染料(以载体染色为主体) 可用酸性、碱性、金属和分散染料等