第四章
纺织纤维的鉴别
(Fiber Identification )
本章主要内容
? 纺织纤维鉴别的基础知识
? 纺织纤维的鉴别新技术
? 纺织纤维鉴别实验
一、纺织纤维鉴别的基础知识
? 纺织纤维的常规鉴别方法
? 手感目测法
? 燃烧法
? 药品着色法
? 荧光法
? 显微镜观察法
? 化学溶解法
? 密度法
? 熔点法
? 含氯、含氮呈色反应试验法
1,手感目测法
? 原理:根据纤维的外观形态、色泽、手感及手
拉强度等,来分出天然纤维或化学纤维的方法。
? 适用:呈散纤维状态的纺织原料。
? 特点:是鉴别纤维最简单的方法。
部分纤维手感目测特点
? 天然纤维中的 棉、毛、麻纤维 长度较短,长
度整齐度差,麻 纤维手感粗硬,毛纤维 卷曲有
弹性,蚕丝 长而纤细,有特殊光泽。化纤中的
粘胶 纤维干、湿态强力差异大; 氨纶 丝弹性大,
常温下能拉伸至五倍以上。利用这些特征可将
它们区别开来。但多数化纤因外观特征在一定
程度上可人为而定,固无法用手感目测来区别。
2,显微镜观察法
? 借助显微镜观察纤维纵向外形和截面形状,
或配合染色等方法,可以比较正确地区分天
然纤维和化学纤维。
? 常见纤维显微镜下的纵面与截面形态。
棉纤维的截面形态:腰圆形
棉纤维的 纵向形态:天然转曲
麻纤维的形态结构
( a)纵向形态 ( b)苎麻截面形态 ?亚麻截面形态
羊毛纤维的形态结构
纵面:呈鳞片状覆盖的
圆柱体, 有天然卷曲截面:圆形
蚕丝纤维的形态结构
截面形态 纵向形态
3、燃烧法
? 原理,根据纤维的化学组成不同,燃烧特征
不同,从而粗略地区分纤维的大类的方法。
? 特点,快速、简便
? 适用,单一成分的纤维及未经防火、阻燃等
整理的纺织材料
操作方法
? 将试样纤维慢慢接近火焰,观察试样在火焰热带中
的反应;
? 将试样放入火焰中,观察其燃烧情况;
? 将试样从火焰中取出,观察其延烧情况;
? 用嗅觉闻燃烧时产生的气味;
? 观察燃烧后的灰烬特征。
常见纤维的燃烧特征
纤维名称 燃 烧 性 能 气 味 灰 烬
棉麻、粘
纤、富纤
靠近火焰不缩不熔,接触火焰迅速燃烧,
离开火焰继续燃烧
烧纸的气味 少量的灰
白色灰烬
毛、蚕丝 靠近火焰收缩不熔,接近火焰即燃烧,
离开火焰继续缓慢燃烧,有时自行熄灭
烧毛发、指
甲的气味
松而脆的
黑色灰烬
涤纶 靠近火焰收缩熔化,接触火焰熔融燃烧,
离开火焰继续燃烧
特殊芳香味 硬的黑色
圆珠
锦纶 靠近火焰收缩熔化,接触火焰熔融燃烧,
离开火焰继续燃烧
特殊的氨臭
味
坚硬的褐
色圆珠
腈纶 靠近火焰收缩熔化,接触火焰熔融燃烧,
离开火焰继续燃烧,燃烧时冒黑烟
辛辣味 硬而脆的
黑色灰烬
维纶 靠近火焰收缩软化,接触火焰燃烧,离
开火焰继续燃烧,冒黑烟
特有香味 焦茶色硬
块
4、化学溶解法
? 原理:利用各种纤维在不同的化学溶液中的溶
解性能不同来鉴别纤维的方法。
? 适用:各种纺织材料,包括已染色的、混合成
分的纤维、纱线、织物。
鉴别方法
? 鉴别单一成分的纤维
选择相应的溶液,将纤维放入作宏观观察
? 鉴别混合成分的纤维或纱线
在显微镜的载物台上放上试样,滴上溶液,直接在显微镜中
观察
? 注意事项
测定时必须严格控制试验条件(溶液的浓度、温度及作用时
间)结果才可靠。
几种常见纤维在化学溶液中的溶解性能
纤维
种类
化学溶液
37%盐酸 75%硫酸 甲酸(浓) 间苯酚(浓) 5%氢氧化钠(煮沸)
棉 不溶 溶 不溶 不溶 不溶
麻 不溶 溶 不溶 不溶 不溶
蚕丝 溶 溶 不溶 不溶 溶
羊毛 不溶 不溶 不溶 不溶 溶
粘纤 溶 溶 不溶 不溶 不溶
涤纶 不溶 不溶 不溶 溶(热) 不溶
锦纶 溶 溶 溶 溶 不溶
腈纶 不溶 微溶 不溶 不溶 不溶
维纶 溶 溶 溶 溶(加热) 不溶
5、药品着色法
? 原理, 根据各种纤维的化学组成不同,对各种化学药品
有不同的着色性能来鉴别纤维的方法。
? 适用, 未染色或未经整理剂处理过的单一成分的纤维、
纱线、织物。
? 常用的药品着色剂, 碘 -碘化钾溶液、锡莱着色剂A、
HI-1号纤维着色剂。
? 方法, 将纤维浸入药品着色剂中 30? 60S,然后放在水
中洗净浮色,对照下表鉴别。
常见纺织纤维的着色反应表
纤维
种类
HI-1号
着色剂
I-KI液
着色
锡莱
着色剂
纤维
种类
HI-1号
着色剂
I-KI液
着色
锡莱
着色剂
棉 灰N 不染色 蓝 涤纶 黄 R 不染色 微红
麻 深紫 5B
(苎麻)
不染色 紫蓝
(亚麻)
锦纶 深棕
3RB
黑褐 淡黄
蚕丝 紫 3R 淡黄 褐 腈纶 艳桃红
4B
褐 微红
羊毛 桃红 5B 淡黄 鲜黄 维纶 桃红 3B 蓝灰 褐
粘纤 绿 3B 黑蓝青 紫红 丙纶 黄 4G 不染色 不染色
醋纤 艳橙 3K 黄褐 绿黄 氨纶 --- 不染色 不染色
6,密度法
? 原理:根据各种纤维具有不同密度的特点来
鉴别纤维。
? 常用测定纤维密度的方法:密度梯度法
? 密度梯度法鉴别步骤:
1)配定密度梯度液
2)标定密度梯度管
3)测定和计算
常见纤维的密度
纤 维
种 类
密度(g/ cm3)
纤 维
种 类
密度(g/ cm3)
干燥 R,H,65% 干燥 R,H,65%
棉 1.55 1.52 腈 纶 1.19 1.19
羊 毛 1.30 1.31 涤 纶 1.39 1.39
蚕 丝 1.34 1.34 维 纶 1.21 1.21
粘 纤 1.52 1.49 丙 纶 0.91 0.91
锦 纶 1.14 1.14 氯 纶 1.4 ---
7、荧光法
? 原理,利用紫外线荧光灯照射纤维,根据各
种纤维光致发光的性质不同,纤维的荧光颜
色也不同的特点来鉴别纤维的方法。
? 适用,荧光颜色差异大的纤维品种
? 特点,设备简单,使用方便、快速,实际生
产使用较广泛
纺织纤维的荧光颜色
纤维种类 荧光颜色 纤维种类 荧光颜色
棉 淡黄色 粘胶纤维 白色紫阴影
棉(丝光) 淡红色 粘胶纤维(有光) 淡黄色紫阴影
黄麻(生) 紫褐色 涤纶 白色青光很亮
黄麻 淡蓝色 锦纶 淡蓝色
羊毛 淡黄色 维纶(有光) 淡黄色紫阴影
丝(脱胶) 淡蓝色
8、熔点法
? 原理,根据某些合纤的熔融特性,在化纤熔点
仪或附有加热和测温装置的偏振光显微镜下观
察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点,从而
鉴别纤维的方法。
? 适用,未经抗熔处理的单一成分的纤维与织物
? 一般不单独使用,只作为证实辅助手段 。
常见纤维的熔点温度
纤维种类 熔点( ° C) 纤维种类 熔点( ° C)
锦纶 6 215~220 涤纶 258~264
锦纶 66 255 维纶 ---
腈纶 --- 丙纶 163~175
氯纶 190~210
9、双折射率测定法
? 原理,利用纤维种类不同,其双折射率不同
来鉴别纤维的方法。
? 方法,利用偏振光显微镜分别测出进入纤维
内部的两种偏振光 — 寻常光与异常光的折射
率,二者相减即得纤维的双折射率。
10、含氯、含氮呈色反应试验法
? 原理,各种含有氯、氮的纤维用火焰法、酸
碱法检测,会呈现特定的呈色反应。
? 适用,化学纤维的粗分类,以便进一步定性
鉴别。
? 此法可检验出氯纶、腈纶、锦纶、氨纶、丝、
毛纤维等。
操作方法
? 含氯试验,将烧热的铜丝接触纤维后,移至
火焰的氧化焰中,观察火焰是否呈绿色,如
含氯时就会发生绿色的火焰。
? 含氮试验,试管中放入少量切碎的纤维,并
用适量碳酸钠覆盖,加热产生气体,试管口
放的红色石蕊试纸变蓝色,说明有氮的存在。
二、纺织纤维的鉴别新技术
? 光学显微技术
? 电子显微技术
? 射线结构分析技术
? 光谱分析技术
? 差热分析技术
三、纺织纤维鉴别实验 (Testing)
? 实验一 纺织纤维切片制作
? 实验二 显微镜认识各种纺织纤维
? 实验三 纺织纤维的鉴别
? 实验四 纺织纤维的定量分析
纺织纤维的鉴别
(Fiber Identification )
本章主要内容
? 纺织纤维鉴别的基础知识
? 纺织纤维的鉴别新技术
? 纺织纤维鉴别实验
一、纺织纤维鉴别的基础知识
? 纺织纤维的常规鉴别方法
? 手感目测法
? 燃烧法
? 药品着色法
? 荧光法
? 显微镜观察法
? 化学溶解法
? 密度法
? 熔点法
? 含氯、含氮呈色反应试验法
1,手感目测法
? 原理:根据纤维的外观形态、色泽、手感及手
拉强度等,来分出天然纤维或化学纤维的方法。
? 适用:呈散纤维状态的纺织原料。
? 特点:是鉴别纤维最简单的方法。
部分纤维手感目测特点
? 天然纤维中的 棉、毛、麻纤维 长度较短,长
度整齐度差,麻 纤维手感粗硬,毛纤维 卷曲有
弹性,蚕丝 长而纤细,有特殊光泽。化纤中的
粘胶 纤维干、湿态强力差异大; 氨纶 丝弹性大,
常温下能拉伸至五倍以上。利用这些特征可将
它们区别开来。但多数化纤因外观特征在一定
程度上可人为而定,固无法用手感目测来区别。
2,显微镜观察法
? 借助显微镜观察纤维纵向外形和截面形状,
或配合染色等方法,可以比较正确地区分天
然纤维和化学纤维。
? 常见纤维显微镜下的纵面与截面形态。
棉纤维的截面形态:腰圆形
棉纤维的 纵向形态:天然转曲
麻纤维的形态结构
( a)纵向形态 ( b)苎麻截面形态 ?亚麻截面形态
羊毛纤维的形态结构
纵面:呈鳞片状覆盖的
圆柱体, 有天然卷曲截面:圆形
蚕丝纤维的形态结构
截面形态 纵向形态
3、燃烧法
? 原理,根据纤维的化学组成不同,燃烧特征
不同,从而粗略地区分纤维的大类的方法。
? 特点,快速、简便
? 适用,单一成分的纤维及未经防火、阻燃等
整理的纺织材料
操作方法
? 将试样纤维慢慢接近火焰,观察试样在火焰热带中
的反应;
? 将试样放入火焰中,观察其燃烧情况;
? 将试样从火焰中取出,观察其延烧情况;
? 用嗅觉闻燃烧时产生的气味;
? 观察燃烧后的灰烬特征。
常见纤维的燃烧特征
纤维名称 燃 烧 性 能 气 味 灰 烬
棉麻、粘
纤、富纤
靠近火焰不缩不熔,接触火焰迅速燃烧,
离开火焰继续燃烧
烧纸的气味 少量的灰
白色灰烬
毛、蚕丝 靠近火焰收缩不熔,接近火焰即燃烧,
离开火焰继续缓慢燃烧,有时自行熄灭
烧毛发、指
甲的气味
松而脆的
黑色灰烬
涤纶 靠近火焰收缩熔化,接触火焰熔融燃烧,
离开火焰继续燃烧
特殊芳香味 硬的黑色
圆珠
锦纶 靠近火焰收缩熔化,接触火焰熔融燃烧,
离开火焰继续燃烧
特殊的氨臭
味
坚硬的褐
色圆珠
腈纶 靠近火焰收缩熔化,接触火焰熔融燃烧,
离开火焰继续燃烧,燃烧时冒黑烟
辛辣味 硬而脆的
黑色灰烬
维纶 靠近火焰收缩软化,接触火焰燃烧,离
开火焰继续燃烧,冒黑烟
特有香味 焦茶色硬
块
4、化学溶解法
? 原理:利用各种纤维在不同的化学溶液中的溶
解性能不同来鉴别纤维的方法。
? 适用:各种纺织材料,包括已染色的、混合成
分的纤维、纱线、织物。
鉴别方法
? 鉴别单一成分的纤维
选择相应的溶液,将纤维放入作宏观观察
? 鉴别混合成分的纤维或纱线
在显微镜的载物台上放上试样,滴上溶液,直接在显微镜中
观察
? 注意事项
测定时必须严格控制试验条件(溶液的浓度、温度及作用时
间)结果才可靠。
几种常见纤维在化学溶液中的溶解性能
纤维
种类
化学溶液
37%盐酸 75%硫酸 甲酸(浓) 间苯酚(浓) 5%氢氧化钠(煮沸)
棉 不溶 溶 不溶 不溶 不溶
麻 不溶 溶 不溶 不溶 不溶
蚕丝 溶 溶 不溶 不溶 溶
羊毛 不溶 不溶 不溶 不溶 溶
粘纤 溶 溶 不溶 不溶 不溶
涤纶 不溶 不溶 不溶 溶(热) 不溶
锦纶 溶 溶 溶 溶 不溶
腈纶 不溶 微溶 不溶 不溶 不溶
维纶 溶 溶 溶 溶(加热) 不溶
5、药品着色法
? 原理, 根据各种纤维的化学组成不同,对各种化学药品
有不同的着色性能来鉴别纤维的方法。
? 适用, 未染色或未经整理剂处理过的单一成分的纤维、
纱线、织物。
? 常用的药品着色剂, 碘 -碘化钾溶液、锡莱着色剂A、
HI-1号纤维着色剂。
? 方法, 将纤维浸入药品着色剂中 30? 60S,然后放在水
中洗净浮色,对照下表鉴别。
常见纺织纤维的着色反应表
纤维
种类
HI-1号
着色剂
I-KI液
着色
锡莱
着色剂
纤维
种类
HI-1号
着色剂
I-KI液
着色
锡莱
着色剂
棉 灰N 不染色 蓝 涤纶 黄 R 不染色 微红
麻 深紫 5B
(苎麻)
不染色 紫蓝
(亚麻)
锦纶 深棕
3RB
黑褐 淡黄
蚕丝 紫 3R 淡黄 褐 腈纶 艳桃红
4B
褐 微红
羊毛 桃红 5B 淡黄 鲜黄 维纶 桃红 3B 蓝灰 褐
粘纤 绿 3B 黑蓝青 紫红 丙纶 黄 4G 不染色 不染色
醋纤 艳橙 3K 黄褐 绿黄 氨纶 --- 不染色 不染色
6,密度法
? 原理:根据各种纤维具有不同密度的特点来
鉴别纤维。
? 常用测定纤维密度的方法:密度梯度法
? 密度梯度法鉴别步骤:
1)配定密度梯度液
2)标定密度梯度管
3)测定和计算
常见纤维的密度
纤 维
种 类
密度(g/ cm3)
纤 维
种 类
密度(g/ cm3)
干燥 R,H,65% 干燥 R,H,65%
棉 1.55 1.52 腈 纶 1.19 1.19
羊 毛 1.30 1.31 涤 纶 1.39 1.39
蚕 丝 1.34 1.34 维 纶 1.21 1.21
粘 纤 1.52 1.49 丙 纶 0.91 0.91
锦 纶 1.14 1.14 氯 纶 1.4 ---
7、荧光法
? 原理,利用紫外线荧光灯照射纤维,根据各
种纤维光致发光的性质不同,纤维的荧光颜
色也不同的特点来鉴别纤维的方法。
? 适用,荧光颜色差异大的纤维品种
? 特点,设备简单,使用方便、快速,实际生
产使用较广泛
纺织纤维的荧光颜色
纤维种类 荧光颜色 纤维种类 荧光颜色
棉 淡黄色 粘胶纤维 白色紫阴影
棉(丝光) 淡红色 粘胶纤维(有光) 淡黄色紫阴影
黄麻(生) 紫褐色 涤纶 白色青光很亮
黄麻 淡蓝色 锦纶 淡蓝色
羊毛 淡黄色 维纶(有光) 淡黄色紫阴影
丝(脱胶) 淡蓝色
8、熔点法
? 原理,根据某些合纤的熔融特性,在化纤熔点
仪或附有加热和测温装置的偏振光显微镜下观
察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点,从而
鉴别纤维的方法。
? 适用,未经抗熔处理的单一成分的纤维与织物
? 一般不单独使用,只作为证实辅助手段 。
常见纤维的熔点温度
纤维种类 熔点( ° C) 纤维种类 熔点( ° C)
锦纶 6 215~220 涤纶 258~264
锦纶 66 255 维纶 ---
腈纶 --- 丙纶 163~175
氯纶 190~210
9、双折射率测定法
? 原理,利用纤维种类不同,其双折射率不同
来鉴别纤维的方法。
? 方法,利用偏振光显微镜分别测出进入纤维
内部的两种偏振光 — 寻常光与异常光的折射
率,二者相减即得纤维的双折射率。
10、含氯、含氮呈色反应试验法
? 原理,各种含有氯、氮的纤维用火焰法、酸
碱法检测,会呈现特定的呈色反应。
? 适用,化学纤维的粗分类,以便进一步定性
鉴别。
? 此法可检验出氯纶、腈纶、锦纶、氨纶、丝、
毛纤维等。
操作方法
? 含氯试验,将烧热的铜丝接触纤维后,移至
火焰的氧化焰中,观察火焰是否呈绿色,如
含氯时就会发生绿色的火焰。
? 含氮试验,试管中放入少量切碎的纤维,并
用适量碳酸钠覆盖,加热产生气体,试管口
放的红色石蕊试纸变蓝色,说明有氮的存在。
二、纺织纤维的鉴别新技术
? 光学显微技术
? 电子显微技术
? 射线结构分析技术
? 光谱分析技术
? 差热分析技术
三、纺织纤维鉴别实验 (Testing)
? 实验一 纺织纤维切片制作
? 实验二 显微镜认识各种纺织纤维
? 实验三 纺织纤维的鉴别
? 实验四 纺织纤维的定量分析