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應用案例

常用紡織纖維的鑒別

2014-10-17

 

根據纖維的內部結構、外觀形態、物理化學性質上的差異,可以對纖維進行鑒別(fiber identification)。常見的鑒別方法有手感目測法、顯微鏡法、燃燒法、化學溶解法、化學溶解法、熔點法、密度法等。通常利用這些方法的組合就可以比較準確、方便的鑒別一般纖維。但對組成結構比較復雜的纖維,則需要借助專門的儀器(IR,DSC,XRD,SEM等)分析進行鑒別。

在實際的鑒別中,一般先用物理或化學方法來檢測位置纖維的外觀形態與理化性質,再與相同條件和方法下測得的已知纖維的外觀形態和理化性質相比較,從而確定纖維的種類,這是個定型分析的過程。對于混紡產品,還需要進一步做定量分析,了解纖維的混紡比。

1. 手感目測法

手感目測法(handle and visual observation method)即根據纖維的外觀形態、色澤、手感及拉伸等特征來鑒別纖維。手感目測法可以區分天然纖維和化學纖維。例如,天然纖維中,棉纖維短而細,常附有各種雜質和疵點;麻纖維手感較粗硬;羊毛纖維卷曲而富有彈性;蠶絲纖維具有特殊的光澤。化學纖維中,黏膠纖維的干、濕強度差異大;氨綸絲具有高伸長、高彈性。

優點:該方法簡便、快捷、節省費用,特別適用于散纖的鑒別。

缺點:需要豐富的經驗,同時準確性有限,常用做初步鑒定。

2. 顯微鏡法

顯微鏡觀察法(簡稱顯微鏡法,microscope observation method)是利用普通生物顯微鏡觀察未知纖維的橫、縱面形態來鑒別纖維。常見纖維的橫截面和縱表面形態特征見表1.

表1 常見常見纖維的橫截面和縱表面形態特征

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由表1可見,天然纖維的形態結構較為獨特,可以通過顯微鏡觀察纖維橫截面、縱表面形態進行鑒別。而化學纖維的截面大多近似圓形,縱向大多為光滑棒狀,除了黏膠纖維、維綸、腈綸、等具有飛圓形截面的少數纖維外,大多數化學纖維很難僅憑顯微鏡觀察結果來鑒別,必須適當運用其它方法加以驗證。

優點:方便,直觀,無需借助化學試劑。

缺點:局限性大,準確性不高。

3. 燃燒法

燃燒法(combustion method)即根據不同纖維的燃燒特性來鑒別纖維的方法。該方法要求仔細觀察纖維接近火焰、在火焰中和離開火焰后的燃燒特性,這些特性包括燃燒速度,火焰顏色,燃燒時放出的氣味、燃燒后灰燼的顏色、形狀和硬度等,只有準確掌握好“煙、焰、味、灰”這幾個方面的特征,才能做出正確的判斷。燃燒法快速、簡便、不需要特殊設備和試劑,但該方法只能區別大類纖維,而不能鑒別混紡纖維、復合纖維、經阻燃處理的纖維等。表2為常見纖維的燃燒特性,可作參考。

優點:快速、簡便

缺點:準確性低

表2 常見纖維的燃燒特性

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4. 溶解法

溶解法(dissolving method )即,利用纖維在不同化學試劑中的溶解特性不同來鑒別纖維的方法,常見纖維的溶解性能見表3。由于一種溶劑可能溶解多種纖維,因此,有時需要進行幾種溶劑的溶解實驗,才能確認所鑒別纖維的種類。對于混紡纖維,可用一種試劑溶去一種組分,從而可進行定量分析。這種方法操作較簡單、試劑準備容易、準確性較高,且不受混紡、染色等影響,在纖維鑒別、混紡比例的測定與織物分析中被廣泛應用。

表 3 常見纖維的溶解性能1413815157969024179.jpg

注:√ 表示溶解,○ 表示部分溶解,× 表示不溶,表中“%”均為相應物質的質量分數。

優點:試劑準備相對較方便,準確程度高

5. 著色法

著色法(dye method ,stain method)即根據某些纖維對化學試劑的著色性能不同來迅速鑒別纖維的方法。所用的化學試劑主要是國家標準規定的這色劑為HI-1號纖維鑒別著色劑,碘-碘化鉀溶液和錫萊這色劑A。常見纖維的著色反應見表4。該方法適用于未染色或未經整理劑處理過的單一成分的纖維、紗線和織物。

表 4 幾種常見纖維的的著色反應

QQ截圖20141020222551.jpg

優點:簡單直觀

缺點:試劑準備相對復雜,綜合素質要求較高。

顯微鑒別除了上述方法外,還有熔點法、密度法、熒光法、紅外光譜法、X射線法、DSC法等。由于纖維種類很多,鑒別的方法也很多,在實際工作中往往難以用一種方法有效而準確的鑒別纖維,而是要通過合理的綜合運用幾種方法,系統的加以分析,獲取足夠信息以鑒別纖維。


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