轻化工程专业综合实验1纤维鉴别及织物前处理.docx
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1、轻化工程专业综合实验1纤维鉴别及织物前处理姓 名:班 级:同组人员:指导教师:日 期:2实验内容2.1 实验材料、药品及仪器2.1.1 实验材料纤维:棉、麻、蚕丝、羊毛、粘胶、涤纶、睛纶、锦纶、维纶布:纯棉针织布坯布、各种未知纤维的布实验药品NaOH (100%)分析纯西陇化工股份有限公司甲酸(85%)分析纯天津市永大化学试剂有限公司次氯酸钠溶液(lmol/L)分析纯汕头市西陇化工厂有限公司30%过氧化氢分析纯北京化工厂硫酸(70%)、润湿剂JFC、高效稳定剂、高效精炼剂、甘油都是分析纯实验仪器全自动白度计WSD3C北京康光仪器有限公司电子织物强力仪HD026N南通宏大实验仪器有限公司纺织品毛
2、细效应测试仪LCK800山东纺织研究院测控设备开发中心精密电子天平JJ1000常熟双杰测试仪器厂台式轧车JMU5057北乐纺织器材研究所制造其他还用了单筒生物显微镜、载玻片、盖玻片、烧杯、镒子、酒精灯、量筒、玻璃棒、火柴、蒸锅、电磁炉、剪刀、表面皿等。2.2 纤维鉴别2.2.1 已知纤维的验证2.2.1.1 显微镜法验证已知纤维(1)观察纤维的纵向形态结构取一小束纤维,理顺,松散地放置于载玻片上,加上一滴甘油,盖上盖玻片(注意不要 产生空气泡),放在显微镜载物台上,物镜先用10倍的找出纤维位置,将视线调清楚, 再转换到40倍进行观察。按操作步骤观察纤维纵向形态,在纸上画出纤维纵向形态。 (2)
3、观察纤维的横截面形态用哈氏切片器切取纤维切片,切片放在载玻片上,滴一滴甘油,盖上盖玻片,放置在显 微镜下观察其外观形态,拍摄形态图与标准进行对照。哈氏切片器用法:以逆时针方向旋转刻度螺丝,使之下端升至离开狭缝,松开紧固螺丝, 提起定位销,将螺座旋转90度后把凸舌底座抽离狭缝底座。取一小束纤维,将短纤维扯 去并梳理整齐,在狭缝底座先填入两根毛线,再把纤维填入,最后再填入两根毛线,将 纤维夹紧,用凸舌底座卡紧纤维,用锋利的刀片切去上、下露在外面的多余纤维,将螺 座转回最初的位置,插上定位销,旋紧紧固螺丝。在狭缝下方的纤维处薄薄地涂上一层 透明指甲油,放置片刻,待指甲油凝固,以顺时针方向稍稍旋转刻度
4、螺丝,使纤维束微 微露出,用锋利的刀片切去纤维,刀片尽可能靠近底板。按上述方法再涂上一层指甲油, 待凝固,稍稍旋转刻度螺丝,用刀片小心切下切片。2.2.1.2 燃烧法验证已知纤维将一小束纤维用手捻紧,用镜子夹住纤维束一端,另一端渐渐接近火焰,观察试样受热 的变化(熔融收缩情况);继续将试样深入火焰中观察燃烧情况(燃烧速度、产生的烟)、 嗅闻燃烧气味;将试样离开火焰观察现象(继续燃烧或自熄)随即将试样放于表面皿中, 观察残余物性状。2.2.1.3 溶解法验证已知纤维取少量纤维放入烧杯中,加入适量溶剂,用玻璃棒搅拌,观察其溶解情况,并做记录。2.2.2 未知纤维的鉴别在织物上取下几根纱线,将其解捻
5、,理顺,先用显微镜观察其纵向形态,初步确定纤维 范围,再通过结合燃烧法和溶解法将纤维确定。2. 3冷轧推一步法工艺原布为lOOcmX 110cm的原坯布。工艺处方:NaOH(l00%)455()g/LH2O2 (100%)1416g/L稳定剂12g/L精炼剂1214g/L润湿剂JFC5滴主要仪器和试剂:双氧水、氢氧化钠、精炼剂、稳定剂、润湿剂JFC、冷轧堆装置、毛 效、白度、强力测试仪器以及其他实验室常规仪器。工艺流程及条件:无热碱处理:浸轧碱氧液(轧余率:100%-120%)打卷室温堆置转速68r7min, 1524h退卷高温汽蒸100102摄氏度,lOmin以上高温高效水洗烘干热碱处理:浸
6、轧碱氧液(轧余率:100%-120%)打卷室温堆置转速68r/min, 1524h热碱处理一一退卷高温汽蒸100102摄氏度,lOmin以上一一高温高效水洗一一烘 干热碱处理条件:碱液浓度10g/L,时间lOmin,温度98100,浴比1:25。原布称重分别为165.81g和166.75g,水用量均为1.8L。布一碱氧液:Na0H(100%)50g/L91.20gH2O2(30%)50g/L91.20g稳定剂12g/L21.89g精炼剂14g/L25.54g润湿剂JFC5滴布二碱氧液:Na0H(100%)50g/L91.72gH2O2(30%)50g/L91.72g稳定剂12g/L22.01g
7、精炼剂14g/L25.68g润湿剂JFC5滴布一进行热碱处理,布二不进行热碱处理。2. 4测试方法2. 4.1毛细效应在两块处理过的布上经纬各取一条25cm*3cm的条样,将上端固定在毛细效应测定仪布夹 上,下端插上回形针,使织物承重,将织物自然下垂下端要浸于溶液中,记下30s时的 即时毛效,30min后测量织物上溶液上升高度。3. 4.2白度在两块处理过的布上取25cm*25cm的布样,a.打开电源开关,仪器预热10minob.把调零用的黑筒放在测试台上,对准光孔压住,按下调零键,仪器开始调零。当仪器 发出蜂鸣声,仪器进入调白阶段。c.将黑筒撤下,放上标准白板,对准光空压下,按下调白键,仪器
8、开始调白。当仪器发 出蜂鸣声,仪器进入测试阶段。d.把所测样品叠成4层放到测试台上,对准光孔压住,并按下执行键。e.连续测量一块织物的3个不同地方,按下显示键,则显示器立即显示出三组数据的平均 值。f.按下复位键,重复上述步骤,测量下一块织物。4. 4. 3断裂强力两块处理过的布,分别取试样为30cm*6cm条样,三经三纬,拆去条样长边纱线,使条样 的长边不含断纱线,且短边有效长度为5cm。按使用说明书调试织物强力仪,调节上下夹头之间的距离为20cm,旋动上夹头松紧柄, 使夹头分开1cm的距离,将试样短边送入夹头,条样要居于夹头中间且短边纱线与夹口 平行,旋动松紧柄,夹紧条样。按上述操作,将条
9、样下端送入下夹头,用铁夹夹住条样 下端,使其自然下垂,旋动松紧柄,夹紧条样。设定拉伸速度为10cm/min,按“启动” 键,上夹头上升,直至织物拉断。测定五经五纬试样,各自取平均值为试样的经向强力 和纬向强力。5. 4.4收缩率原布大小为100cm (经)X 110cm (纬),经过处理后,布一(热碱处理)大小变为82cm (经)X99cm (纬),布二(无热碱处理)大小变为82cm (经)X 101cm (纬)。布一经向收缩率=(100-82) /100X 100%=18%纬向收缩率=(110-99) /110X100%=10%布二经向收缩率=(100-82) /100X 100%=18%纬
10、向收缩率=(110-101) /110X100%=8. 2%6. 结果与讨论6.1 纤维鉴别已知纤维纵向形态绘图6.1.1 显微镜法验证已知纤维纤维类别语言描述棉扁平带状,有天然扭曲麻圆柱形态,有竹节蚕丝 光滑平直黏胶 表面光滑,有条纹涤纶 表面光滑,有些小黑点月青纶表面光滑,有黑色沟槽锦纶表面光滑,有小黑点维纶 扁平带状,有黑色沟槽已知纤维横截面形态:棉:语言描述:月青纶棉的横截面形态为不规则腰圆型,且内部有中空的胞腔。语言描述:月青纶的横截面形态为耳朵状,且没有中空的胞腔。溶解法验证已知纤维纤维试剂硫酸75% 室温85%甲酸 室温lmol/1次氯酸 钠 室温棉溶解不溶不溶麻溶解不溶不溶毛不
11、溶不溶溶解蚕丝溶解不溶溶解涤纶不溶不溶不溶晴纶溶解不溶不溶锦纶溶解立即溶解不溶粘胶纤维溶解不溶不溶维纶溶解立即溶解不溶燃烧法验证已知纤维纤维名称接近火焰伸入火焰离开火焰燃烧气味残余物状态棉无明显变化立即燃烧继续迅速燃 烧烧纸味细历软的灰 黑絮状物麻无明显变化立即燃烧继续迅速燃 烧烧纸味细而软的灰 白絮状物蚕丝熔融并卷曲边燃烧边熔 融卷曲缓慢燃烧带 闪光,有时自 熄烧毛味松而脆的黑 色颗粒羊毛熔融收缩卷 曲燃烧的同时 熔融、卷曲燃烧缓慢,有 时会自熄烧毛味松而脆黑色 颗粒粘胶无明显现象立即燃烧继续燃烧烧纸味灰白色灰涤纶熔融燃烧并熔融, 带黑烟继续燃烧,有 熔滴,会自熄甜味黑色硬的小 圆球月青纶熔
12、融燃烧并熔融继续燃烧,冒 黑烟辛辣味黑色无规小 球,很脆易碎锦纶熔融燃烧并熔融自熄胺的味道淡棕色硬的 小圆球维纶熔融燃烧并收缩继续燃烧冒 黑烟特殊的香味焦茶色不规 则硬块未知纤维的鉴别在未知纤维的织物上取下几根纱线,将其解捻,理顺,在显微镜下观察其纵向形态结构, 有大量扁平带状,天然扭曲,可以确定含棉,且含量较多,另外,还有一些光滑平直的,且 表面有小黑点,初步断定为某种合成纤维或粘胶。取少量纤维用燃烧法进行鉴别,接近火焰 时,有收缩趋势,在火焰中燃烧时燃烧剧烈,离开火焰继续燃烧,有烧纸味,仔细闻有点氨 味,初步怀疑含锦纶。再取部分纤维加入70%硫酸中,将棉溶解掉,用玻璃棒挑出未溶解部 分,放
13、入85%甲酸中,立即溶解,即可断定另一纤维为锦纶。所以,所测未知纤维为棉和锦纶。3. 2纯棉坯布前处理布一:热碱处理布二:无热碱处理3. 2.1织物白度织物原坯布布一布二白度/%57. 0685833. 2. 2织物毛效织物布一布二毛效经128纬1153. 2. 3织物强力织物原坯布布一布二强力/N经纬经纬经纬506521474504467501降强率/%6. 33. 37.73.83. 2. 4织物收缩率织物布一布二收缩率/%经1818纬1083. 2. 5数据分析总的来说,实验结果与预期的结果相差不大,不管是经过热碱处理的还是未经过热碱处 理的,白度都能达到较好的水平,经过热碱处理的相对较
14、好些,就强力来说,两者相差不大, 目对纤维的损伤都有限,强力都比较好,但是毛细效应就不是很好了,尤其是未经过热碱处 理的,毛细效应未能达标,经过热碱处理的也才将将达标,原因是经过冷轧堆处理后,棉纤 维中的蜡状物质很难被除去,导致纤维毛效差,加上热碱处理后,蜡状物质中的脂肪酸能发 生皂化而溶解,从而可以达到提高毛效的目的。3. 3贴样布原布未知纤维布布一布二4.结论通过对实验结果的分析,可以看出我们选用的工艺一一冷轧堆退煮漂一步法所得的实验 结果相对较理想。并且在老师的讲解下,可以知道,本次试验全班一共有三种工艺:浸渍工 艺、汽蒸工艺、冷轧堆工艺。对这三种工艺进行比较可以看出,浸渍工艺所得的白度
15、和毛效 都是最好的,但是由于织物经过高温煮布锅长时间煮练,织物损伤较大,导致其强力较之其 他两种工艺偏差。而我们才用的冷轧堆工艺毛效偏差,但是对织物损伤小,强力较其余两种 工艺较好,白度虽说不是最好的,但是是最稳定的,并且堆置时间足够的话,白度也能达到 较好的水平。但是,工艺不存在好坏之分,在实际的生产过程中,我们可以根据不同的需要 来选择适合的工艺。如:要对织物进行功能性整理(如免烫整理),由于后整理过程中也会对 纤维造成损伤,前处理的强力就不能过低,在这种情况下,就不宜选用浸渍法,而应采用冷 轧堆工艺。4. 1未知纤维未知纤维为棉和锦纶。4. 2冷轧堆退煮漂一步法工艺工艺一:热碱处理 白度
16、:85%纬 11cm纬 504N纬10%毛效:经12cm强力:经474N 收缩率:经18% 工艺二:无热碱处理纬5 cm纬 501N纬8%白度:83% 毛效:经8cm 强力:经467N 收缩率:经18%5. 参考文献1印染手册.上海市印染工业公司编 中国纺织出版社1999-12短流程工艺部分 沈澄清.染整工艺原理.北京:中国纺织出版社,2008年,10月,第51、6573页,98106, 120121 页。3陈英.染整工艺实验教程.北京:中国纺织出版社,2004年,1月,920、4445、48、54 页。4 FZ/T 01057. 2-2007纺织纤维鉴别试验方法燃烧法部分5 FZ/T 010
17、57. 32007纺织纤维鉴别试验方法显微镜法部分6 FZ/T 01057. 42007纺织纤维鉴别试验方法溶解法部分7 GB/T 176442008纺织纤维白度色度实验方法8 FZ/T 010712008纺织品毛细效应试验方法9 GB/T 39231997纺织品断裂强力和断裂延伸长的测定任务书本课程是轻化工程专业学生进行了纤维化学与物理、纺织品常规整理课程学习后 开设的实践教学环节,要求学生通过实验来进一步巩固专业知识、强化实践应用能力,是提 高学生综合知识应用能力及实验能力的一门重要课程。本课程要求学生采用多种方法对已知纤维进行定性验证,定性、定量鉴别未知纤维成分 织物,针对指定产品进行染
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