纖維定性鑒別與定量分析

采用燃燒試驗(yàn)法、顯微鏡法、熔點(diǎn)試驗(yàn)法、紅外吸收光譜法、化學(xué)溶解試驗(yàn)法對(duì)聚乳酸纖維進(jìn)行物理、化學(xué)性能的研究。

對(duì)聚乳酸纖維進(jìn)行顯微鏡觀察，其橫截面為近似圓形，縱截面纖維光滑、有明顯斑點(diǎn)。

纖維靠近火焰時(shí)纖維熔縮;接觸火焰時(shí)纖維熔融、燃燒;離開(kāi)火焰時(shí)纖維熔融燃燒、熔體下落;纖維燃燒時(shí)有淡淡的特殊甜味;殘留物為淺灰色膠狀物。根據(jù)燃燒試驗(yàn)方法，聚乳酸纖維同合成纖維特征較為相似，無(wú)特殊的表征現(xiàn)象。但聚乳酸纖維離開(kāi)火焰燃燒時(shí)有獨(dú)特的透明藍(lán)色火焰,其殘?jiān)鼮闃O少量淡黃色膠狀物，有別于滌綸纖維。但是這個(gè)表征現(xiàn)象并不十分明顯，不能單用此方法確認(rèn)是否為聚乳酸纖維。

聚乳酸纖維在150℃左右進(jìn)行初熔，至165℃~170℃完全熔融。

在熔點(diǎn)法中，聚乳酸纖維的熔點(diǎn)在165℃~170℃之間，滌綸纖維的熔點(diǎn)一般在252℃左右，錦綸6纖維在220℃左右，錦綸66在260℃左右，丙綸纖維在180℃，乙綸纖維在160℃左右，雖然能將其與滌綸、錦綸區(qū)分開(kāi)，但容易和乙綸混淆，加上許多低熔點(diǎn)滌綸的研發(fā)，使單純應(yīng)用熔點(diǎn)法不易進(jìn)行定性鑒別。

對(duì)聚乳酸進(jìn)行紅外吸收光譜分析試驗(yàn)，其紅外吸收光譜圖見(jiàn)下圖。

由紅外吸收光譜圖可見(jiàn)在1747cm左右有雙鍵伸縮振動(dòng)強(qiáng)的吸收峰，C-O的伸縮振動(dòng)在1076cm左右，1179cm左右有二個(gè)最強(qiáng)的吸收峰，表明該纖維具有酯類特征的吸收峰，屬聚酯家族。但C=O伸縮振動(dòng)頻率位置相應(yīng)與苯環(huán)共軛的聚酯類要高，強(qiáng)度要弱。

在紅外吸收光譜試驗(yàn)中，聚乳酸纖維和聚酯纖維的光譜吸收?qǐng)D有很大的相似之處，但可以通過(guò)聚乳酸的特征峰:1076cm、1179cm、1747cm，表明該纖維具有酯類特征的吸收峰，屬聚酯家族。根據(jù)C=O基與苯環(huán)共軛，C=O基的伸縮振動(dòng)頻率比上述位置高低，強(qiáng)度的強(qiáng)與弱，區(qū)分聚乳酸纖維和滌綸纖維。

對(duì)聚乳酸纖維進(jìn)行化學(xué)溶解試驗(yàn)，觀察聚乳酸纖維在一定溫度、溶解時(shí)間條件下，在一定的酸、堿、鹽及有機(jī)溶劑中的溶解狀態(tài)，具體見(jiàn)表2。聚乳酸纖維溶解性能表

注:S0--立即溶解，S--溶解，P--部分溶解，I--不溶解，△--溶脹。

在溶解試驗(yàn)法中，從上表可以看出，聚乳酸纖維能溶解于常溫下的二氯甲烷和煮沸的二甲基甲酰胺中，可以將之與滌綸有所區(qū)別，這是鑒別聚乳酸纖維和滌綸纖維及丙綸、乙綸纖維的關(guān)鍵點(diǎn)所在。聚乳酸纖維與滌綸纖維的化學(xué)溶解性部分相同，但聚乳酸纖維屬線性脂肪族類聚酯纖維，而滌綸屬芳香族類聚酯纖維，這 2 種纖維在分子結(jié)構(gòu)上的差異導(dǎo)致化學(xué)溶解性有明顯的差異。

鑒別方法:

①鑒別的方法有手感、目測(cè)法、燃燒法、顯微鏡法、溶解法、藥品著色法以及紅外光譜法等。在實(shí)際鑒別時(shí)，常常需要用多種方法，綜合分析和研究以后得出結(jié)果。

②一般的鑒別步驟如下:

A. 首先用燃燒法鑒別出天然纖維和化學(xué)纖維。

B. 如果是天然纖維，則用顯微鏡觀察法鑒別各類植物纖維和動(dòng)物纖維。如果是化學(xué)纖維，則結(jié)合纖維的熔點(diǎn)、比重、折射率、溶解性能等方面的差異逐一區(qū)別出來(lái)。

C. 在鑒別混合纖維和混紡紗時(shí)，一般可用顯微鏡觀察確認(rèn)其中含有幾種纖維，然后再用適當(dāng)方法逐一鑒別。

D. 對(duì)于經(jīng)過(guò)染色或整理的纖維，一般先要進(jìn)行染色剝離或其它適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，才可能保證鑒別結(jié)果可靠。

鑒別方法:

1、手感目測(cè)法:此法適用于呈散纖維狀態(tài)的紡織原料。

(1)、棉纖維比苧麻纖維和其它麻類的工藝?yán)w維、毛纖維均短而細(xì)，常附有各種雜質(zhì)和疵點(diǎn)。

(2)、麻纖維手感較粗硬。

(3)、羊毛纖維卷曲而富有彈性。

(4)、蠶絲是長(zhǎng)絲，長(zhǎng)而纖細(xì)，具有特殊光澤。

(5)、化學(xué)纖維中只有粘膠纖維的干、濕狀態(tài)強(qiáng)力差異大。

(6)、氨綸絲具有非常大的彈性，在室溫下它的長(zhǎng)度能拉伸至五倍以上。

2、顯微鏡觀察法:是根據(jù)纖維的縱面、截面形態(tài)特征來(lái)識(shí)別纖維。

(1)、棉纖維:橫截面形態(tài):腰圓形，有中腰;縱面形態(tài):扁平帶狀，有天然轉(zhuǎn)曲。

(2)、麻(苧麻、亞麻、黃麻)纖維:橫截面形態(tài):腰圓形或多角形，有中腔;縱面形態(tài):有橫節(jié)，豎紋。

(3)、羊毛纖維:橫截面形態(tài):圓形或近似圓形，有些有毛髓;縱面形態(tài):表面有鱗片。

(4)、兔毛纖維:橫截面形態(tài):啞鈴型，有毛髓;縱面形態(tài):表面有鱗片。

(5)、桑蠶絲纖維:橫截面形態(tài):不規(guī)則三角形;縱面形態(tài):光滑平直，縱向有條紋。

(6)、普通粘纖:橫截面形態(tài):鋸齒形，皮芯結(jié)構(gòu);縱面形態(tài):縱向有溝槽。

(7)、富強(qiáng)纖維:橫截面形態(tài):較少齒形，或圓形，橢圓形;縱面形態(tài):表面平滑。

(8)、醋酯纖維:橫截面形態(tài):三葉形或不規(guī)則鋸齒形;縱面形態(tài):表面有縱向條紋。

(9)、腈綸纖維:橫截面形態(tài):圓形，啞鈴形或葉狀;縱面形態(tài):表面平滑或有條紋。

(10)、氯綸纖維:橫截面形態(tài):接近圓形;縱面形態(tài):表面平滑。

(11)、氨綸纖維:橫截面形態(tài):不規(guī)則形狀，有圓形，土豆形;縱面形態(tài):表面暗深，呈不清晰骨形條紋。

(12)、滌綸、錦綸、丙綸纖維:橫截面形態(tài):圓形或異形;縱面形態(tài):平滑。

(13)、維綸纖維:橫截面形態(tài):腰圓形，皮芯結(jié)構(gòu);縱面形態(tài):1~2根溝槽。

3、密度梯度法:是根據(jù)各種纖維具有不同密度的特點(diǎn)來(lái)鑒別纖維。

(1)、配定密度梯度液，一般選用二甲苯四氯化碳體系。

(2)、標(biāo)定密度梯度管，常用的是精密小球法。

(3)、測(cè)定和計(jì)算，將待測(cè)纖維進(jìn)行脫油、烘干、脫泡預(yù)處理，做成小球投入平衡后，根據(jù)纖維懸浮位置，測(cè)得纖維密度。

4、熒光法:利用紫外線熒光燈照射纖維，根據(jù)各種纖維發(fā)光的性質(zhì)不同，纖維的熒光顏色也不同的特點(diǎn)來(lái)鑒別纖維。各種纖維的熒光顏色具體顯示:

(1)、棉、羊毛纖維:淡黃色

(2)、絲光棉纖維:淡紅色

(3)、黃麻(生)纖維:紫褐色

(4)、黃麻、絲、錦綸纖維:淡藍(lán)色

(5)、粘膠纖維:白色紫陰影

(6)、有光粘膠纖維:淡黃色紫陰影

(7)、滌綸纖維:白光青天光很亮

(8)、維綸有光纖維:淡黃色紫陰影。

5、燃燒法:根據(jù)纖維的化學(xué)組成不同，燃燒特征也不同，從而粗略地區(qū)分出纖維的大類。幾種常見(jiàn)纖維的燃燒特征判別對(duì)照如下:

(1)、棉、麻、粘纖、銅氨纖維:靠近火焰:不縮不熔;接觸火焰:迅速燃燒;離開(kāi)火焰:繼續(xù)燃燒;氣味:燒紙的氣味;殘留物特征:少量灰黑或灰白色灰燼。

(2)、蠶絲、毛纖維:靠近火焰:卷曲且熔;接觸火焰:卷曲，熔化，燃燒;離開(kāi)火焰:緩慢燃燒有時(shí)自行熄滅;氣味:燒毛發(fā)的氣味;殘留物特征:松而脆黑色顆?；蚪固繝睢?/p>

(3)、滌綸纖維:靠近火焰:熔縮;接觸火焰:熔融，冒煙，緩慢燃燒;離開(kāi)火焰:繼續(xù)燃燒，有時(shí)自行熄滅;氣味:特殊芳香甜味;殘留物特征:硬的黑色圓珠。

(4)、錦綸纖維:靠近火焰:熔縮;接觸火焰:熔融，冒煙;離開(kāi)火焰:自滅;氣味:氨基味;殘留物特征:堅(jiān)硬淡棕透明圓珠。

(5)、腈綸纖維:靠近火焰:熔縮;接觸火焰:熔融，冒煙;離開(kāi)火焰:繼續(xù)燃燒，冒黑煙;氣味:辛辣味;殘留物特征:黑色不規(guī)則小珠，易碎。

(6)、丙綸纖維:靠近火焰:熔縮;接觸火焰:熔融，燃燒;離開(kāi)火焰:繼續(xù)燃燒;氣味:石蠟味;殘留物特征:灰白色硬透明圓珠。

(7)、氨綸纖維:靠近火焰:熔縮;接觸火焰:熔融，燃燒;離開(kāi)火焰:自滅;氣味:特異味;殘留物特征:白色膠狀。

(8)、氯綸纖維:靠近火焰:熔縮;接觸火焰:熔融，燃燒，冒黑煙;離開(kāi)火焰:自行熄滅;氣味:刺鼻氣味;殘留物特征:深棕色硬塊。

(9)、維綸纖維:靠近火焰:熔縮;接觸火焰:熔融，燃燒;離開(kāi)火焰:繼續(xù)燃燒，冒黑煙;氣味:特有香味;殘留物特征:不規(guī)則焦茶色硬塊。

由于市場(chǎng)上銷售的一些紡織品和服裝生產(chǎn)廠家對(duì)面料成分名稱和含量標(biāo)注不規(guī)范，致使不法商人乘機(jī)以次充好，以假充真，欺騙消費(fèi)者。為了幫助消費(fèi)者準(zhǔn)確辨認(rèn)服裝面料的主要真實(shí)成分，現(xiàn)介紹一個(gè)簡(jiǎn)易的鑒別方法，鑒別服裝面料成分的簡(jiǎn)易方法是燃燒法。做法是在服裝的縫邊處抽下一縷包含經(jīng)紗和緯紗的布紗，用火將其點(diǎn)燃，觀察燃燒火焰的狀態(tài)，聞布紗燃燒后發(fā)出的氣味，看燃燒后的剩余物，從而判斷與服裝耐久性標(biāo)簽上標(biāo)注的面料成分是否相符，以辨別面料成分的真?zhèn)巍?;

棉纖維與麻纖維都是剛近火焰即燃，燃燒迅速，火焰呈黃色，冒藍(lán)煙。二者在燃燒散發(fā)的氣味及燒后灰燼的區(qū)別是，棉燃燒發(fā)出紙氣味，麻燃燒發(fā)出草木灰氣味;燃燒后，棉有極少粉末灰燼，呈黑或灰色，麻則產(chǎn)生少量灰白色粉末灰燼。