织物原料的鉴别

三、织物原料的鉴别

原料的鉴别即纺织纤维鉴别,纺织纤维的种类很多,随着化学纤维的大量发展,混纺和交织的纺织品日益增多,而纺织品的性能是与组成该纺织品的纤维性能密切相关。因此,在对服用纺织品的性能进行分析时,对纤维进行科学鉴别,就显得更为重要。各种纺织纤维的外观形态或内在性质有相似的地方,也有不同之处。纤维鉴别就是利用纤维的外观形态或内在性质差异,采用各种方法把它们区分开来。各种天然纤维的形态差别较为明显,而同一种类纤维的形态基本上保持一定。因此鉴别天然纤维主要是根据纤维的外观形态特征。许多化学纤维特别是一般合成纤维的外观形态基本相似,其横截面多数为圆形,但随着异形纤维的发展,同一种类的化学纤维可制成不同的横截面形态,这就很难从形态特征上分清纤维品种,因而必须结合其他方法进行鉴别。由于各种化学纤维的物质组成和结构不同,它们的物理化学性质差别较大。因此,化学纤维主要根据纤维物理和化学性质的差异来进行鉴别。

鉴别纤维的方法有显微镜观察法、燃烧法、溶解法、药品着色法、熔点法、密度法、双折射法等。此外,也可根据纤维分子结构鉴别纤维,如X射线衍射法、红外吸收光谱法等。

(一)感观鉴别法

感观法就是不借助任何仪器而通过人的感觉器官,根据各种纤维特性不同,直观地对被测面料进行判断。如通过眼睛观察所测面料的光泽感、染色情况;用鼻子去闻气味;用手指去触、摸、捏面料的光滑、柔软、弹性、冷暖程度;用耳朵去听撕裂时的声音等来进行判断。感观鉴别法操作步骤如下:

(1)初步划分面料所属大类。根据各类面料的感观特征,凭借视觉和触觉步判断出是天然纤维面料还是化学纤维面料。天然纤维与化学纤维手感目测特征见表10-1。

表10-1 天然纤维与化学纤维手感目测特征

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(2)由面料中纤维的感观特征,进一步判断原料种类。从面料中抽取出一些纱线,将纱线松解为单纤维状态,观察纤维的感观特征。分析判断所属哪一种纤维。常见纤维的外观特征见表10-2。

表10-2 几种常见面料的外观特征

图示

通过手感目测可知,在外观方面,天然纤维与化学纤维差异很大,而天然纤维中的不同品种差异也很大。因此,手感目测是鉴别天然纤维与化学纤维以及天然纤维中棉、麻、毛、丝等不同品种的简便方法之一。感观法的优点是简便易行,无须借助任何工具。缺点是首先需要鉴别者具备相应的知识和经验,其次是不能准确的鉴别纤维的具体品种,有一定的局限性。

随着纺织工业,化学工业的发展,许多化学纤维织物的外观、性能越来越接近天然纤维类织物,仅凭感观鉴别法是很难准确判断的。因此还要选择其他的方法进行鉴别。

(二)燃烧鉴别法

燃烧法是鉴别纤维的常用方法之一,是利用纤维的化学组成不同,其燃烧特征也不同来区分纤维的种类。取一小束待鉴别的纤维,用镊子夹住,缓慢地移近酒精灯火焰,仔细观察纤维接近火焰,在火焰中与离开火焰后的燃烧状态,燃烧时散发的气味以及燃烧后灰烬的特征,对照纤维燃烧特征表,粗略地鉴别属于哪一类纤维。几种常见纤维的燃烧特征如表10-3所示。

燃烧法适用于纯纺产品,不适用于混纺产品,或经过防火、防燃及其他整理的纤维和纺织品。

表10-3 纺织纤维的燃烧特征

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续表

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(三)显微镜观察鉴别法

各种纤维由于制造或生长过程的不同,都具有独特的外形和断面。因此可以依据各种纺织纤维的纵向形态与横截面形态的特征来识别纤维的种类,利用显微镜观察纤维的纵向和横断面形态特征来鉴别各种纤维是广泛采用的一种方法。它既能鉴别单成分的纤维,也可用于多种成分混合而成的混纺产品的鉴别。天然纤维有其独特的形态特征,如棉纤维的天然转曲,羊毛的鳞片,麻纤维的横节竖纹,蚕丝的三角形断面等,用生物显微镜能正确地辨认出来。而化学纤维的横断面多数呈圆形,纵向平滑,呈棒状,在显微镜下不易区分,必须与其他方法结合才能鉴别。表10-4是常见纺织纤维的横截面与纵向形态特征。

表10-4 常见纺织纤维的横截面与纵向形态特征

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续表

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(四)化学溶解鉴别法(https://www.daowen.com)

溶解法是利用各种纤维在不同的化学溶剂中的溶解性能来鉴别纤维的方法,适用于各种纺织纤维,包括染色纤维或混合成分的纤维、纱线与织物。根据感观判断、燃烧鉴别或显微镜观察等初步鉴定后,再采用溶解法加以证实,即可准确鉴别出纺织面料的纤维成分。尤其适合外观十分相似的合成纤维的鉴别。

对于单一成分的纤维,鉴别时,可将少量待鉴别的纤维放入试管中,注入某种溶剂,用玻璃棒搅动,观察纤维在溶液中的溶解情况,如溶解、微溶解、部分溶解和不溶解等几种。若是混合成分的纤维或纤维量极少,则可在显微镜载物台上放上具有凹面的载玻片,然后在凹面处放入试样,滴上溶液,盖上盖玻片,直接在显微镜中观察,根据不同的溶解情况,判别纤维种类。有些溶液需要加热,此时要控制一定温度。

由于溶剂的浓度和加热温度不同,对纤维的溶解性能表现不一,因此在溶解法鉴别纤维时,应严格控制溶剂的浓度和加热温度,同时也要注意纤维在溶剂中的溶解速度。常用纤维的溶解性能如表10-5所示。

表10-5 常见纺织纤维的化学溶解性能

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注 表中S-溶解,SS-微溶,P-部分溶解,I-不溶解。

(五)熔点法

熔点法是根据各种化学纤维的熔融特征,在化纤熔点仪上或在附有热台和测温装置的偏光显微镜下,观察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点,从而鉴别纤维。由于某些化纤的熔点比较接近,较难区分,又有些纤维没有明显的熔点,因此,熔点法一般不单独应用,而是作为证实某一种纤维的辅助方法。

(六)密度法

利用各种纤维密度不同的特点来鉴别纤维的方法,通常采用密度梯度法测定纤维的密度,然后根据测得的纤维密度,判别该纤维属于何种纤维。

(七)双折射法

纺织纤维的折射率和双折射与纤维分子的化学组成及其排列有关,不同纤维具有不同的折射率和双折射。因此,可用测定纤维的双折射来鉴别各种纺织纤维。纤维折射率和双折射测定通常应用液体浸没法和补偿法。

(八)X射线衍射法和红外吸收光谱法

X射线衍射法和红外吸收光谱法都是研究纤维内部结构的方法,由于各种纤维的内部结构具有不同特征性,因而也可用来鉴别纤维,其中红外吸收光谱鉴别纤维更为有效。

当X射线照射到纤维结晶区时,X射线被晶体的原子晶面所衍射,其衍射角度决定于X射线的波长和晶体中原子晶面之间的距离。由于各种纤维晶体的晶格大小不同,X射线的衍射图具有不同的特征性,拍摄未知纤维的衍射图并与标准纤维的衍射图相对照,从而鉴别未知纤维的品种。

红外吸收光谱法是根据各种纤维具有不同的化学基团,在红外光谱中出现的特征吸收谱带来鉴别纤维。鉴别纤维时,将未知纤维与已知纤维的红外吸收光谱进行对照,找出特征基团的吸收谱带是否相同,从而确定纤维品种。

红外吸收光谱法是鉴别纤维很有效的方法之一,它能准确而快速地对单一成分或混合成分的纤维、纱线和纺织品进行成分和含量的分析。

纺织纤维的鉴别方法很多,但在实际鉴别时不能使用单一方法,而必须把几种方法结合运用,综合分析,才能得出正确结论。

鉴别纤维的步骤,一般先确定纤维的大类,如区别天然纤维素纤维、天然蛋白质纤维、人造纤维、合成纤维,再区分纤维品种,最后作出结论。