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应用案例

常用纺织纤维的鉴别

2014-10-17

 

根据纤维的内部结构、外观形态、物理化学性质上的差异,可以对纤维进行鉴别(fiber identification)。常见的鉴别方法有手感目测法、显微镜法、燃烧法、化学溶解法、化学溶解法、熔点法、密度法等。通常利用这些方法的组合就可以比较准确、方便的鉴别一般纤维。但对组成结构比较复杂的纤维,则需要借助专门的仪器(IR,DSC,XRD,SEM等)分析进行鉴别。

在实际的鉴别中,一般先用物理或化学方法来检测位置纤维的外观形态与理化性质,再与相同条件和方法下测得的已知纤维的外观形态和理化性质相比较,从而确定纤维的种类,这是个定型分析的过程。对于混纺产品,还需要进一步做定量分析,了解纤维的混纺比。

1. 手感目测法

手感目测法(handle and visual observation method)即根据纤维的外观形态、色泽、手感及拉伸等特征来鉴别纤维。手感目测法可以区分天然纤维和化学纤维。例如,天然纤维中,棉纤维短而细,常附有各种杂质和疵点;麻纤维手感较粗硬;羊毛纤维卷曲而富有弹性;蚕丝纤维具有特殊的光泽。化学纤维中,黏胶纤维的干、湿强度差异大;氨纶丝具有高伸长、高弹性。

优点:该方法简便、快捷、节省费用,特别适用于散纤的鉴别。

缺点:需要丰富的经验,同时准确性有限,常用做初步鉴定。

2. 显微镜法

显微镜观察法(简称显微镜法,microscope observation method)是利用普通生物显微镜观察未知纤维的横、纵面形态来鉴别纤维。常见纤维的横截面和纵表面形态特征见表1.

表1 常见常见纤维的横截面和纵表面形态特征

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由表1可见,天然纤维的形态结构较为独特,可以通过显微镜观察纤维横截面、纵表面形态进行鉴别。而化学纤维的截面大多近似圆形,纵向大多为光滑棒状,除了黏胶纤维、维纶、腈纶、等具有飞圆形截面的少数纤维外,大多数化学纤维很难仅凭显微镜观察结果来鉴别,必须适当运用其它方法加以验证。

优点:方便,直观,无需借助化学试剂。

缺点:局限性大,准确性不高。

3. 燃烧法

燃烧法(combustion method)即根据不同纤维的燃烧特性来鉴别纤维的方法。该方法要求仔细观察纤维接近火焰、在火焰中和离开火焰后的燃烧特性,这些特性包括燃烧速度,火焰颜色,燃烧时放出的气味、燃烧后灰烬的颜色、形状和硬度等,只有准确掌握好“烟、焰、味、灰”这几个方面的特征,才能做出正确的判断。燃烧法快速、简便、不需要特殊设备和试剂,但该方法只能区别大类纤维,而不能鉴别混纺纤维、复合纤维、经阻燃处理的纤维等。表2为常见纤维的燃烧特性,可作参考。

优点:快速、简便

缺点:准确性低

表2 常见纤维的燃烧特性

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4. 溶解法

溶解法(dissolving method )即,利用纤维在不同化学试剂中的溶解特性不同来鉴别纤维的方法,常见纤维的溶解性能见表3。由于一种溶剂可能溶解多种纤维,因此,有时需要进行几种溶剂的溶解实验,才能确认所鉴别纤维的种类。对于混纺纤维,可用一种试剂溶去一种组分,从而可进行定量分析。这种方法操作较简单、试剂准备容易、准确性较高,且不受混纺、染色等影响,在纤维鉴别、混纺比例的测定与织物分析中被广泛应用。

表 3 常见纤维的溶解性能1413815157969024179.jpg

注:√ 表示溶解,○ 表示部分溶解,× 表示不溶,表中“%”均为相应物质的质量分数。

优点:试剂准备相对较方便,准确程度高

5. 着色法

着色法(dye method ,stain method)即根据某些纤维对化学试剂的着色性能不同来迅速鉴别纤维的方法。所用的化学试剂主要是国家标准规定的这色剂为HI-1号纤维鉴别着色剂,碘-碘化钾溶液和锡莱这色剂A。常见纤维的着色反应见表4。该方法适用于未染色或未经整理剂处理过的单一成分的纤维、纱线和织物。

表 4 几种常见纤维的的着色反应

QQ截图20141020222551.jpg

优点:简单直观

缺点:试剂准备相对复杂,综合素质要求较高。

显微鉴别除了上述方法外,还有熔点法、密度法、荧光法、红外光谱法、X射线法、DSC法等。由于纤维种类很多,鉴别的方法也很多,在实际工作中往往难以用一种方法有效而准确的鉴别纤维,而是要通过合理的综合运用几种方法,系统的加以分析,获取足够信息以鉴别纤维。