纤维的性质、形态与鉴别
所属实验课程:《纤维材料学实验》、《纺织材料学实验》
一、概述
纤维鉴别是采用物理或化学方法测定未知纤维的性质,然后与已知纤维的各种性质相比较的一种定性试验方法。其方法有多种,鉴别通常是几种试验方法的综合分析。
本实验参照有关标准介绍鉴别纤维常用的几种方法。
1.燃烧法:通过燃烧法来观察纤维靠近火焰,进人火焰和脱离火焰时所产生的各种不同现象以及燃烧时产生的气味和燃烧后的残存物之状态来分辨纤维的类别,对于区分蛋白质纤维、纤维素纤维(包括人造纤维)和合成纤维这三大类是很有效的。
2.显微镜观察法:借助显微镜观察纤维纵向和截面形态,对照纤维的标准显微照片或标准资料,通常可以正确地区分各种天然纤维和部分化学纤维。
3.溶解法: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。
4.染色法或着色法:利用各种纤维对不同染料的染色效果,或利用某种化学药品对纤维的着色性能与已知纤维标准色卡比较来鉴别纤维,此法适用于鉴别没有着色的各种纤维大类。
5.化纤熔点测定法:不同种类的合成纤维具有不同的熔点,依此鉴别纤维类别。由于某些合成纤维的熔点较接近或没有明显的熔点,一般不单独使用,仅作为一个验证方法。
6.红外光谱法:不同化学组成(或结构)的高聚物,其红外吸收谱带也各不相同。将未知纤维与已知纤维的标准红外光谱进行比较,可以正确可靠地鉴别不同纤维。
7.密度梯度试验法:不同纤维有不同的密度,根据测得未知纤维的密度,与已知纤维密度对比,即可鉴别纤维类别。
8.双折射率测定法:利用偏振光显微镜可分别测得平面偏光振动面平行于纤维长轴方向的折射率和垂直纤维长轴方向的折射率,二者相减即得双折射率,由于不同纤维得双折射率不同,因此可以用双折射率大小来鉴别纤维,适用于定性鉴别棉、麻、丝、毛和化学纤维。
9.含氯含氮呈色反应试验法:各种含氯、氮的纤维用火焰法、酸碱法检测会呈现特定的呈色反应,利用此法可鉴别含氮、氯的纤维。
10.纤维系统鉴别法:综合前述几种纤维鉴别试验方法。根据各种纺织纤维不同的燃烧状态,融熔情况,呈色反应,溶解性能以及纤维横载面、纵向显微形态特征等,加以系统分析,综合应用。这种方法对鉴别一无所知的未知纤维最为适用。
除此之外,还有手感目测法,主要是根据纤维的外观形态(如长短、粗细)、色泽、手感(包括柔软度、弹性等)、手拉强度等,大体可分出天然纤维和某些化纤。但此法仅限于经验丰富者,而对于合成纤维一般无法区分。
二、实验目的
1.了解常用的纤维鉴别方法。
2.利用燃烧法、显微镜法、着色法、溶解法和手感目测法来鉴别各种纤维。
三、仪器及用具
显微镜、镊子、酒精灯、石棉网、火柴、试管、试管架、玻璃棒等。
四、试样
棉、毛、丝、粘胶、涤纶、睛纶、锦纶、混纺纱线等等。
五、化学试剂
37 %HCI、70% H2S04、88%aHCOOH,碘-碘化钾着色剂等。
六、实验程序
1.用燃烧法观察各种纤维在燃烧过程中的现象,分出三大类纤维。
2.用手感目测法或显微镜观察法鉴别天然纤维或粘胶纤维。
3.用溶解法或着色法鉴别各种化学纤维。
4.鉴别混纺原料时,先用显微镜观察法鉴别混纺原料,再用溶解法或染色法鉴别其余化学纤维。
七、注意事项
1.进行燃烧法实验时,要用镊子夹住纤维,以免烧伤。
2.进行溶解法实验时,要注意安全,以免灼伤。
八、实验报告要求
1.详细记录所选用的鉴别方法、试验步骤及试验中所观察到的现象。
2.采用纤维系统鉴别法,对所提供的未知纤维进行系统鉴别和分析,得出正确结论。