实验一纤维材料的认识精.ppt

《实验一纤维材料的认识精.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验一纤维材料的认识精.ppt（31页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第1页，本讲稿共31页主要内容主要内容v一、基本知识v二、试样处理v三、手感目测法（感官鉴别法）v四、显微镜鉴别法v五、燃烧鉴别法v六、溶解鉴别法v七、药品鉴别法v八、熔点法v九、比重法v十、双折射法v十一、X射线衍射法和红外吸收法v十二、系统法第2页，本讲稿共31页一、基本知识一、基本知识v1.纤维鉴别的内容v纤维鉴别就是利用纤维外观形态或内在性质差异，采用各种方法把它们区分开来。v2.天然纤维的鉴别v各种天然纤维的形态差别较为明显，因此，鉴别天然纤维主要是根据纤维外观形态特征。第3页，本讲稿共31页一、基本知识一、基本知识v3.化学纤维的鉴别v许多化学纤维特别是一般合成纤维的外观形态基本相

2、似，其截面多数为圆形，但随着异形纤维的发展，同一种类的化学纤维可以制成不同的截面形态，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很大。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。第4页，本讲稿共31页二、试样处理二、试样处理v1 1、退浆、退浆 v在纺织过程中，为了便于织造，对某些（纤维）织物，进行了上浆处理。由于浆料品种较多，一般应针对具体品种退浆。v两种方法退浆:v（1）用淀粉酶与非离子表面活性剂（0.1%）混合液，在试液：试样为100：1条件下进行浸泡处理。此种方法会使本色的棉、麻纤维素纤维有

3、3%左右的损失。v（2）在稀盐酸（0.5%）中煮沸20min，用0.2%的氨水将其洗净干燥。v淀粉是否退去，可用碘的稀水溶液检验，如果溶液退色，说明仍有淀粉存在，需重复处理。第5页，本讲稿共31页二、试样处理二、试样处理v2、退树脂处理 v用四氯化碳、三氯乙烷、乙醚或乙醇洗涤或萃取试样以去除试样中夹带的油脂、蜡质、尘土、树脂或其它掩盖纤维特征的杂质。v将试样放在索氏萃取中，每小时至少循环6次，待试样上的溶剂挥发后，把试样浸入冷水中约1h,再在（655）的水中浸泡1h，取出后挤压、晾干，即可退去树脂。棉、麻和一些耐碱纤维还可用皂加纯碱水煮沸2h,也能获得脱脂效果。第6页，本讲稿共31页二、试样处

4、理二、试样处理v3、退染料 v对染色织物或色织织物中的染料一般可视为纤维的一部分，不必除去，但如果试样上的染料对鉴别有干扰，可采用以下方法去除：v（1）对于纤维素纤维，用1%NaOH和5%NaHSO3沸腾液处理，然后用温水洗净。或用甲酰胺、砒啶处理也可。v（2）对于蛋白质纤维，用20%的砒啶溶液，用萃取器洗涤即可。蚕丝还可用乙二胺脱色。v（3）对于涤纶、锦纶、腈纶，可用砒啶：水（4：3）或二甲基甲酰胺：甲酸（1：1）脱色。第7页，本讲稿共31页三、手感目测法三、手感目测法v手感目测法是依靠人眼看（织物的颜色、质地、光泽等）、手摸（织物的质感、厚薄等）、耳听（织物摩擦声等）来鉴别服装材料纤维种类

5、的一种方法。v手感即用手摸、抓捏纤维时的手触之感，是鉴别材料的重要方式之一。手感的好坏与服装穿着时是否舒适有很大关系。通过眼看手摸（手感目测）来观察、感知纤维的长度、细度及其分布、卷曲、色泽及其含杂类型、刚柔性、弹性、冷暖感等来认识和鉴别各种纤维。第8页，本讲稿共31页三、手感目测法三、手感目测法天然纤维与化学纤维手感目测比较天然纤维与化学纤维手感目测比较纤维类别观察内容天然纤维化学纤维长度、细度差异很大相同品种比较均匀含杂附有各种杂质几乎没有色泽柔和但欠均一近似雪白，均匀，有的有金属光泽第9页，本讲稿共31页三、手感目测法三、手感目测法各种天然纤维手感目测比较各种天然纤维手感目测比较纤维种类

6、观察内棉苎麻羊毛蚕丝手感柔软粗硬弹性好，有暖感柔软、光滑、有冷感长度/mm15-40离散大60-250离散大20-200离散大很长细度/um10-2520-8010-4010-30含杂类型碎叶、硬籽、僵片、软籽等麻屑、枝叶草屑、粪便、汗渍、油脂等清洁发亮第10页，本讲稿共31页四、显微镜鉴别法四、显微镜鉴别法v1、原理：v使用显微镜可以观察各种纤维的纵向和截面的形态。将纤维纵向与横截面放置在显微镜下，观察其外观形态、纵向形态及横截面的情况，对照纤维的标准显微照片或标准资料鉴别未知纤维的类别。v此方法可用于各种纯纺、混纺、交织织物中纤维的鉴别，是广泛采用的一种方法。但对于化学纤维的具体品种的鉴别

7、比较困难，特别是异形仿天然纤维的进一步应用，化学纤维生产所用的喷丝孔形状不同，可产出不同截面形状的纤维，如三角形、五叶形、Y形、中空形等，使鉴别问题更加突出，必须与其他方法结合才能鉴别。第11页，本讲稿共31页四、显微镜鉴别法四、显微镜鉴别法v2、试验仪器及试样 v双目显微镜、纤维细度仪CU-2、哈氏切片器、多种化学试剂、酒精灯等。v棉、羊毛、蚕丝、苎麻、粘胶纤维、涤纶、锦纶等各种纺织纤维或织物。v并需准备载玻片、盖玻片、擦镜头纸、双面刀片、火棉胶、甘油和蒸馏水等。利用哈氏切片器切割1030m厚的纤维横截面试样。再按试验一进行试样观察和鉴别。第12页，本讲稿共31页五、燃烧鉴别法五、燃烧鉴别法

8、v1、原理 v燃烧法是鉴别纤维的常用方法之一，它是利用纤维的化学组成不同，其燃烧性能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、在火焰中和离开火焰后的燃烧状态，燃烧时发出的气味，以及在燃烧后的灰烬特征，对照纤维燃烧特征表，粗略地鉴别其类别。v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。几种常见的纤维的燃烧特征见下表。第13页，本讲稿共31页五、燃烧鉴别法五、燃烧鉴别法纤维名称接近火焰在火焰中离开火焰残渣形态气味棉、麻纤维、富纤不熔，不缩迅速燃烧继续燃烧少量灰白色的烟烧纸味Modal纤维不熔、不缩迅速燃

9、烧继续燃烧极少量的、松软的、形似网状、呈灰白色烧纸味Tencel纤维不熔、不缩迅速燃烧继续燃烧较多的、松软的絮状、呈灰黑色烧纸味羊毛、蚕丝收缩逐渐燃烧不易燃烧松脆黑灰烧毛发涤纶收缩，熔融先熔后烧，有溶滴能燃烧玻璃状黑褐色硬球特殊芳香味锦纶收缩，熔融先熔后烧，有溶滴能燃烧玻璃状黑褐色硬球氨臭味腈纶收缩，熔融，发焦熔融燃烧，有发光小火花继续燃烧松脆黑色硬块有辣味维纶收缩，微融燃烧继续燃烧松脆黑色硬块有特殊甜味丙纶缓慢收缩熔融燃烧继续燃烧硬黄黑色球轻微的沥青味氯纶收缩熔融燃烧，有大量黑烟不能燃烧松脆黑色硬块带有氨化氢臭味第14页，本讲稿共31页五、燃烧鉴别法五、燃烧鉴别法v2 2、实验过程、实验过程

10、 v用燃烧法鉴别时，先从织物中4个不同的部位拆出几根纱线，特别应注意选择有明显差异的纱线，使它们呈散状纤维。为预防被烧伤，用镊子夹住纤维或纱线慢慢接近酒精灯上的火焰，按照下列内容仔细观察纤维在燃烧时所发生的变化：v 接近火焰时是否有收缩熔融的现象；v 燃烧时火焰的颜色、纤维的状态；v 离开火焰时纤维是否续燃及纤维散发出来的气味；v 燃烧后灰烬的颜色、形状、及灰烬的软硬程度。第15页，本讲稿共31页六、溶解鉴别法六、溶解鉴别法v1、原理 v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，它适用于各种纺织纤维，包括染色纤维或混纺成分的纤维、纱线与织物。此外，溶解法还广泛用于分析混

11、纺产品中的纤维含量。v对单一成分的纤维，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，观察纤维在溶剂中的溶解情况，如：溶解、微溶解、部分溶解和不溶解等几种情况。第16页，本讲稿共31页六、溶解鉴别法六、溶解鉴别法v1、原理 v若混合成分的纤维或纤维量极少，则可放在显微镜载台物上放上具有凹面的载玻片，然后在凹面处放入试样，滴上溶剂，盖上玻璃片，直接在显微镜中观察，根据不同的情况，判别纤维类别。第17页，本讲稿共31页六、溶解鉴别法六、溶解鉴别法v2、工具与仪器 v温度计、电热恒温水浴锅、封闭式电炉、天平、玻璃抽气滤瓶、比重计、量筒、25ml烧杯、500ml烧杯、木夹、镊子、玻

12、璃棒、坩埚等。v3、试剂 v一般采用符合国家标准、化工部部标标准的标准试剂，均为分析纯和化学纯。第18页，本讲稿共31页六、溶解鉴别法六、溶解鉴别法v4、实验过程v 按照化学检验手册溶液的配制方法，配制所需的各种不同浓度的溶液。其体积计算到0.1ml，取整至1ml。v 将拆散的100mg纤维试样置于25ml烧杯中，注入10ml的溶剂（试样与试剂的用量比为1：100），在常温（24-30）下，用玻璃棒搅动5min，观察溶剂对纤维溶解的情况（溶解、部分溶解、微溶解和不溶解）。对于那些在常温下难以溶解的纤维需作加热处理，加热时必须用封闭式电炉，在通风柜里进行。加热时，随时观察其溶解程度，加热沸腾3m

13、in后，记录其溶解温度（常温溶解、加热溶解、煮沸溶解）。第19页，本讲稿共31页六、溶解鉴别法六、溶解鉴别法v4、实验过程v 由于溶剂的浓度和加热温度不同，纤维的溶解性能表现也就不一样，因此应严格控制溶剂的浓度和温度，同时也要注意纤维在溶解过程中的速度。实验结果常用溶解、微溶解、部分溶解和不溶解表示。常见纤维溶解情况如下表。第20页，本讲稿共31页六、溶解鉴别法六、溶解鉴别法溶剂纤维盐酸(30%,24)硫酸(75%,24氢氧化钠(5%,煮沸)甲酸(85%,24)冰醋酸(24)间甲酚（24二甲基甲酰胺（24二甲苯（24棉ISIIIIII羊毛IISIIIII蚕丝SSSIIIII麻ISIIIIII粘

14、胶纤维SSIIIIII醋酯纤维SSPSSSSI涤纶IIIIISIII锦纶SSISISII腈纶ISSIIIISI维纶SSISISII丙纶IIIIIIIS氯纶IIIIIISI注：S溶解；SS微溶；P部分溶解；I不溶解第21页，本讲稿共31页七、药品着色法七、药品着色法v1 1、原理、原理 v根据各种纤维对某种化学药品的着色性能不同来迅速鉴别纤维品种的方法。此法适应于未染色的纤维或纯纺纱线和织物。v鉴别纺织纤维用的药剂主要有着色剂和通用着色剂两种。前者用以鉴别某一类特定纤维，后者是有各种染料混合而成，可对各种纤维染成各种不同的颜色，然后根据所染颜色的不同鉴别纤维。通常采用的着色剂有碘-碘化钾溶液和H

15、I纤维鉴别着色剂。第22页，本讲稿共31页七、药品着色法七、药品着色法v2、实验过程 v碘-碘化钾溶液是将碘20g溶解于100ml的碘化钾饱和溶液中，把纤维浸入溶液中0.51min，取出后水洗干净，根据着色不同，判别纤维品种。HI纤维鉴别着色剂是东华大学和上海印染公司共同研制的一种着色剂。具体鉴别时可将式样放入微沸的溶液中，沸染1min，（时间从放入试样后染液微沸开始计算）。染完后倒去染液，冷水清洗，凉干。对羊、丝和锦纶可采用沸染3s的方法，扩大色相差异。染好后的标准样对照，根据色相确定纤维类别。v几种纺织纤维的着色反应如下表。第23页，本讲稿共31页七、药品着色法七、药品着色法纤维种类HI纤

16、维鉴别着色剂着色用碘碘化钾液着色棉灰不染色麻(苎麻)青莲不染色蚕丝深紫淡黄羊毛红莲淡黄粘胶纤维绿黑蓝青铜氨纤维黑蓝青醋酯纤维桔红黄褐维纶玫红蓝灰锦纶酱红黑褐腈纶桃红褐色涤纶红玉不染色氯纶不染色丙纶鹅黄不染色氨纶姜黄第24页，本讲稿共31页八、熔点法八、熔点法v熔点法是根据化学纤维的熔融特性，在化学熔点仪上或在附有热台和测问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。熔点法作为证实某种纤维的辅助方法，一般不单独应用。v几种常见的纤维的熔点如表所示。纤维种类熔点纤维种类熔点二醋酯纤维255220锦纶6215220三醋酯纤维300左右锦纶66250260涤纶255260锦

17、纶11180185丙纶165173乙纶125135氯纶200210氨纶200230维纶223239腈纶不明显第25页，本讲稿共31页九、比重法九、比重法v利用各种纤维比重的特点来鉴别纤维的方法。v通常采用密度梯度法测定纤维的比重，然后根据测得的纤维比重，判断该纤维的类别。第26页，本讲稿共31页十、双折射法十、双折射法v纺织纤维的双折射和折射率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。v因此，可用测定纤维双折射来鉴别各种纺织纤维。纤维的折射率和双折射测定通常应用液体侵没法和补偿法。第27页，本讲稿共31页十一、十一、X射线衍射法和红外吸收光谱法射线衍射法和红外吸收光谱

18、法 vX射线衍射法和红外吸收光谱法都是研究纤维的内部结构的方法。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，用红外吸收光谱法鉴别纤维更有效。v1.X射线衍射法的原理v当X射线照射到纤维结晶区时，X射线被晶体的原子面所衍射，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体大小不同，X 射线的衍射图具有不同的特性，拍摄未知纤维的衍射图与标准的纤维衍射图相对照，从而鉴别未知纤维的品种。第28页，本讲稿共31页十一、十一、X射线衍射法和红外吸收光谱法射线衍射法和红外吸收光谱法 v2.红外吸收光谱法的原理v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

19、外光谱中出现的特征吸收光谱来鉴别纤维。鉴别纤维时，将未知纤维和已知纤维的红外吸收光谱进行对照，找出特征吸收基团的吸收光谱带是否相同；从而确定纤维品种。v红外吸收光谱法是鉴别纤维很有效的方法之一，它能准确而快速的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。第29页，本讲稿共31页v系统鉴别法：v综合前述几种纤维鉴别方法，根据各种纺织纤维不同的燃烧特征、呈色反应、溶解性能以及纤维的横截面、纵向形态特征等加以系统分析、综合应用，得出具有快速、准确、灵活、简便特征的系统分析方法。v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，再生纤维和合成纤维，而后区分出纤维品种，最后作出结论。十二、系统鉴别法十二、系统鉴别法 第30页，本讲稿共31页v试验程序如下：v1、将未知的纤维稍加整理，如果不属弹性纤维，可采用燃烧法将纤维初步分成纤维素纤维、蛋白质纤维和合成纤维三大类；v2、纤维素纤维和蛋白质纤维（如棉、麻、丝、羊毛、马海毛、牦牛毛等）各自有不同的外观形态特征，用显微镜就可鉴别；v3、合成纤维一般采用溶解试验法，即根据不同化学试剂在不同温度下的溶解特性来鉴别。对聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯还可利用氯检测法和熔点法验证。十二、系统鉴别法十二、系统鉴别法 第31页，本讲稿共31页