几种天然纤维和化学纤维的燃烧特徵
纤维的鉴定方法
氢氧化 不溶 钠5%煮 解 沸 70%硫 酸室温 20%盐 酸室温 溶解
溶解
溶解
不溶解
不溶解
不溶解
不溶解
不溶解
溶解
溶解
不溶解
不溶解
溶解
不溶 解
不溶解
不溶解
不溶解
不溶解
不溶解
溶解
4、药品着色法 由于试剂对各种纤维的作用不同， 可根据纤维颜色变化情况来鉴别。 （1）操作方法 （2）纺织纤维着色反应如表3-3
涤 纶
熔融并收 缩
卷缩、微 缩
熔融燃烧
自然熄火 冒白烟
继续燃烧
硬黑褐色 球
不规则黑 色碳球
芳香味
晴 纶
熔融燃烧有发 光小火花
有辣味
3、溶解法
利用各种纤维在不同化学试剂中 的溶解性来鉴别纤维，此法适用 于各种纺织纤维。 （1）操作方法 （2）纤维溶解性能见表3-2。
表3-2 纺织纤维溶解性能
试剂 棉 毛 丝 粘胶 晴纶 涤纶 锦纶
纺织材料学实验
纺织纤维鉴别方法
一、实验目的 掌握各种天然纤维和化学纤维的 几种常用鉴别方法 二、实验试剂和试样 试剂：盐酸、硫酸、氢氧化钠以 及碘-碘化钾溶液。 试样：各种未知纤维。
三、实验方法和程序 1、手感目测法 根据纤维的外观形态、色泽、 手感及弹性等特征来鉴别纤维 2、燃烧法 各种纤维化学组成不同，燃烧 的特征也不同，根据纤维燃烧的 不同特征区分鉴别纤维 .各种纤 维的燃烧特征见表3
表3-3纺织纤维着色反应 纤维 棉 毛 丝 粘胶 晴纶 涤纶 锦纶
碘-碘化 钾溶液
不染色
淡黄
淡黄
黑蓝青
褐色
不染色
黑褐色
表3-1
纺织材料学 (于伟东-中国纺织出版社)第6章
二、热对纺织材料性能的影响
（一）、两种转变和三种力学状态 1、非晶态高聚物的热机械曲线（温度—变形曲线）
玻 璃 态
玻 璃 化 转 变 区
高 弹 态
粘 弹 转 变 区
粘 流 态
lgE
玻 璃 态
玻 璃 化 转 变 区
高 弹 态
粘 弹 转 变 区
粘 流 态
温度（℃ ）
温度（℃ ）
曲线上有两个斜率突变区—玻璃化转变区、粘弹转变区。 呈现三种不同的力学状态：玻璃态、高弹态、粘流态
20天 92 70 62 73 90 82 100 100 100
80天 68 41 26 39 62 43 96 100 100
100 100 100 100 100 100 100 100 100
（5）分解点：纤维发生化学分解时的温度。
（二）耐热性和热稳定性
耐热性：纺织纤维经热作用后力学性能的保持性 叫耐热性。 图
热稳定性：纤维在热的作用下结构形态和组成 的稳定性。
1、质量与组成的稳定性
裂解：高分子主链的断裂，导致分子量下降，材料的机械 性能恶化。
2、结构的稳定性
热作用下，纤维的聚集态结构发生变化，结晶度下降， 取向度下降。
LOI＝ VO2 VO2 V N 2 100%
LOI大，难燃；LOI小，易燃。
（2）点燃温度、燃烧时间和燃烧温度
点燃温度：纤维产生燃烧所需最低温度。 燃烧时间：纤维放入燃烧环境中，从放入到燃烧所需时间。 燃烧温度：材料燃烧时的火焰区中的最高温度值。
3、提高纤维材料难燃性的途径
阻燃整理（纯棉、化纤） 制造难燃纤维（合成纤维）
3、影响热定型效果的因素：温度、时间、张力
定型温度大于玻璃化温度，低于软化点和熔点。
纤维素纤维性能表
纤维素纤维性能表纤维来源纤维形态外观性能舒适性能耐用性与加工保养性能特点总结棉纤维（棉花的种子纤维，长绒棉/细绒棉/粗绒棉）呈细而长的扁平带状，纵向有螺旋状的转曲；截面为椭圆或腰圆形，中间有中腔。
长10-40mm。
染色性较好，易于上染各种颜色。
光泽较暗淡，风格自然朴实。
弹性差，不挺括，穿着时易起皱，起皱后不易回复。
较柔软，手感温暖，吸湿性好，穿着舒适，不易产生静电。
延伸性较低，弹性差，耐磨性不好。
耐碱不耐酸。
耐热性好。
易生霉。
遇水后的湿冷效应。
丝光、碱缩。
麻纤维（由麻类植物茎杆上的韧皮加工制得，亚麻/苎麻）纵向平直，有竖纹横节。
粗细不匀，截面不规则。
光泽较好，颜色为象牙色、棕黄色、灰色等，纤维之间存在色差。
不易漂白染色，较粗硬。
弹性差，易起皱且不易消失。
吸湿性好，放湿快，导热性好、挺爽、出汗后不贴身。
不易产生静电。
强度高，延伸性差。
耐水洗、耐热性好。
耐碱不耐酸。
易生霉。
苎麻、亚麻区别：性能相近，苎麻纤维更粗长，强度更大、更脆硬；染色性比亚麻好。
粘胶纤维（以木材、棉短绒、干蔗渣、芦苇等为原料，经物理化学反应制成纺丝溶液，然后经喷丝孔喷射出来，凝固成纤维）纵向为平直的柱状体，表面有细沟槽，截面为锯齿形，有皮芯结构。
染色性好，色谱全，染色鲜艳，色牢度好。
悬垂性好。
吸湿性好。
导热性好。
不易起静电和起毛其球。
强度低、耐磨、耐疲劳性较差。
弹性差，易起皱、不易回复、保形性差。
耐碱不耐酸。
易生霉。
人造棉（短纤维）、人造丝（长丝）。
预缩。
醋酯纤维（用含纤维素的天然材料，经过一定的化学加工制得，主要成分为纤维素醋酸酯）纵向有1-2根沟槽，截面为不规则的带状。
三醋纤具有较好的弹性和回复性，弹性大于二醋纤和纤维素纤维。
质量较轻，手感平滑柔软。
吸湿性、舒适性较纤维素纤维差，三醋纤易产生静电。
耐用性、耐热性较差。
耐碱不耐酸。
二醋酯纤维三醋酯纤维表2蛋白质纤维性能表纤维名称纤维形态外观性能舒适性能耐用性与加工保养性能特点总结羊毛纤维（绵羊毛，国际羊毛局）比棉纤维粗长，沿长度方向有立体卷曲，表面有鳞片，截面为圆形或接近圆形，有些有毛髓。
《纤维鉴别》幻灯片PPT
熔点法
原理：根据合成纤维的不同熔融特性， 在化纤熔点仪上或在附有加热台和测温 装置的偏振光显微镜下观察纤维消光时 的温度来测定纤维的熔点。
应用外光谱分析法
原理
应用
纤维素纤维 不熔不缩 迅速燃烧 继续燃烧 小量灰白色的灰 烧纸味
羊毛、蚕丝 收缩
渐渐燃烧 不易延燃
松脆黑灰
烧毛发臭味
涤纶
收缩、熔融 先熔后燃烧， 能延燃 玻璃状黑褐色硬球 特殊芳香味 且有熔融物滴下
锦纶
收缩、熔融 先熔后燃烧， 能延燃 玻璃状黑褐色硬球 且有熔融物滴下
氨臭味
燃烧法的适用性
只适用于单一成分的纤维、纱线和织物 的鉴别。对混纺产品、包芯纱产品以及 经过防火、阻燃或其他整理后的产品不 适用。
应用: 适用于各种纺织材料，包括染色 的和混合成分的纤维、纱线和织物。
溶解法
本卷须知：
鉴别时，对于纯纺织物，只要把一定浓度的溶剂注入
盛有待鉴别纤维的试管，然后观察纤维在溶液中的溶解情况，
如溶解、微溶解、局部溶解和不溶解等。并仔细记录溶解温
度〔常温溶解、加热溶解、煮沸溶解〕。
对于混纺织物，那么需先把织物分解为纤维，然后放
第六节 纤维鉴别
一、纤维鉴别的方法
二、用燃烧法鉴别纤维〔课堂练习〕
纤维鉴别的方法
手感目测法 燃烧法 显微镜观察法 化学溶解法 药品着色法 熔点法 红外光谱分析法
手感目测法
摸手感 看光泽、看外观
燃烧法的根本原理
化学组成不同的纤维，燃烧特征不同。
各类纤维的燃烧特征
纤维名称 接近火焰 在 火 焰 中 离开火焰后 燃烧后残渣形态 燃烧时气味
在凹面载玻片中，一边用溶液溶解，一边在显微镜下观察，
纤维的特性
纤维的特性服装（纺织）材料——纺织纤维的种类与特点,纺织纤维是构成面料的基本材料（我们不从大分子谈起），它有两大类：天然纤维与化学纤维。
一、天然纤维常规的天然纤维有棉、麻、丝、毛，它们都是大自然奉献给我们的优质纺织纤维原料。
棉、麻、竹、菠萝叶纤维是天然纤维素纤维，用火点燃很快炭化为灰烬，伴随着烧草的气味。
毛、丝纤维是天然动物纤维，点燃后变焦并有烧头发的气味。
1、「棉」纤维（cotton）：棉纤维是附着在棉籽上的纤维，由野生纤维逐渐发展成为人工种植的纤维。
棉纤维的种类（1）细绒棉：又称陆地棉。
纤维线密度和长度中等，一般长度为25~35mm，线密度为2.12~1.56 dtex(4700~6400公支）左右，强力在4.5cN左右。
我国目前种植的棉花大多属于此类。
（2）长绒棉：又称海岛棉。
纤维细而长，一般长度在33mm以上，线密度在1.54~1.18dtex(6500~8500公支）左右，强力在4.5cN以上。
它的品质优良，主要用于编制细于10tex的优等棉纱。
目前，我国种植较少，除新疆长绒棉以外，进口的主要有埃及棉、苏丹棉等。
（3）此外，还有纤维粗短的粗绒棉，目前已趋淘汰。
棉纤维的主要性能（1）吸湿性：棉纤维是多孔性物质，且其纤维素大分子上存在许多亲水性基因（—OH），所以其吸湿性较好，一般大气条件下，棉纤维的回潮率可达8.5%左右。
（2）耐酸碱性：棉纤维耐无机酸能力弱。
棉纤维对碱的抵抗能力较大，但会引起横向膨化。
可利用稀碱溶液对棉布进行“丝光”。
（3）强度和伸长：细绒棉的强力为3.5~4.5cN,断裂长度为21~25km;长绒棉的强力为4~6cN,断裂长度为30km.由于单根棉纤维的强力差异较大，所以一般测定棉束纤维强力，然后再换算成单纤维的强度指标。
棉纤维的断裂伸长率为3%~7%，弹性较差。
（4）易霉变：微生物对棉织物有破坏作用，表现在不耐霉菌。
（5）卫生性：棉纤维是天然纤维，其主要成分是纤维素，还有少量的蜡状物质和含氮物与果胶质。
实验：燃烧法鉴别一般纤维
实验2 燃烧法鉴别一般纤维
一、实验原理
纺织品用纤维包括天然纤维（棉、麻、毛、丝）、再生纤维（或人造纤维，粘胶纤维、大豆纤维等）和合成纤维（涤纶、锦纶、腈纶、氨纶等）。
纤维的种类不同、化学组成不同，因而燃烧特征不同。
燃烧法鉴别纤维是常用的，简便的方法，它依据纤维接近火焰、伸入火焰、离开火焰时所表现出的物理、化学现象及燃烧气味、燃烧残余物性状、颜色等来鉴别纤维。
二、主要实验材料和仪器
各种已知和未知的纤维、酒精灯、镊子、剪刀、表面皿
三、实验步骤
将一小束纤维用手捻紧，用镊子夹住试样一端，另一端渐渐接近火焰，观察试样受热的变化（熔融收缩情况）；继续将试样伸入火焰中观察燃烧情况（燃烧速度、产生的烟的情况）、嗅闻燃烧气味；将试样离开火焰观察情况（继续燃烧或自熄情况），随即将试样放于表面皿中观察残余物性状。
将观察的全过程记录到燃烧特征记录表中。
常见燃烧特征举例：。
纤维原料的鉴别方法
纤维原料的鉴别方法鉴别纤维的方法很多，有燃烧法、显微镜观察法、密度测定法、染色法、试剂着色法及溶解法等。
仅用一种方法，一般不能立刻确定纤维的类别，必须根据数种方法的测试结果，来作综合分析。
初步鉴别时，可先用费时较少的燃烧法或显微镜观察法，当这种方法不能满足要求时，再采用其他方法补充鉴定之。
一、燃烧法各种纤维的燃烧特性见表3—26二、显微镜观察法使用Y172型纤维切片器，将纤维切成极微的横断面薄片，用一般的生物显微镜，即可观察各种纤维的纵向和横向截面的形态，从纤维的形态来区别各种天然纤维和化学的类别。
但合成纤维的外形只能做到大致地分辨。
纺织纤维纵向与横截面形态特征见表3—27化学纤维中的异形纤维，其纵向及横向形态随喷丝孔的几何形状不同而不一，故不包括在此范围内，一般异形纤维有三角形、蚕豆形、椭圆形、十字形或不规则形等。
三、纤维密度测定法测定纺织纤维密度的方法很多，有浮沉法、液体浮力法、比重法、气体容积法、密度梯度管法等，测定纤维密度，即可鉴别纤维的类别，各种纤维的密度如表3—28表3—28关于分离液比重与混合比，可按表3—29配置，对不同原料可观察沉浮，来证实纤维性质。
表3—2920℃时，分离液比重Y=0.873+0.721V式中:V——四氯化碳容积百分率。
20℃时，四氯化碳比重为1.594（分析纯）。
20℃时，二甲苯比重为0.873（分析纯）。
四氯化碳的蒸发速度是二甲苯的数倍，配置的分离液时间一久，比重变轻，因此分离液必须现用现配，分离液与水不能混合，试样的水分影响测定的比重，应当注意。
四、试剂着色法（见表3-30）表3-30（1）用碘20克溶解于100毫升的碘化钾饱和溶液中，把纤维浸湿30秒到1分钟，再用清水洗净，即可判别。
（2）把纤维帖在热铜上，使它放在氧化火焰中，如冒绿色火焰，就证明有氯。
（3）用一克纤维放入试管内，复盖无水碳酸钠约1克，渐渐加热，管口放湿润的石蕊试纸，如试纸变为蓝色，即表示含氮。
纤维鉴别方法及常规面料鉴别
纤维的鉴别方法纺织品织物从品种上可分为天然纤维和化学纤维两类。
丝、棉、麻、羊毛这四大家族属于天然纤维，粘胶人丝、锦纶丝、涤纶丝、维纶丝那么属于用化学品合成的化学纤维。
鉴别织品或服饰是用何种原料制成的方法，常用的主要有三种，即手感目测法、燃烧鉴别法、显微镜法和化学药品着色鉴别法。
下面简单地介绍一下这几种鉴别织物的方法。
一、手感目测方法手感目测方法是用手触摸，眼睛观察，凭经历来判断纤维的类别。
这种方法简便，不需要任何仪器，但需要鉴别人员有丰富的经历。
对服装面料进展鉴别时，除对面料进展触摸和观察外，还可从面料边缘拆下纱线进展鉴别。
1、手感及强度棉、麻手感较硬，羊毛很软，蚕丝、粘胶纤维、锦纶那么手感适中。
用手拉断时，感到蚕丝、麻、棉、合成纤维很强；毛、粘胶纤维、醋酯纤维那么较弱。
2、伸长度拉伸纤维时感到棉、麻的伸长度较小；毛、醋酯纤维的伸长度较大；蚕丝、粘胶纤维、大局部合成纤维伸长度适中。
3、长度与整齐度天然纤维的长度、整齐度较差、化学纤维的长度、整齐度较好。
棉纤维纤细柔软，长度很短。
羊毛较长且有卷曲、柔软而富有弹性。
蚕丝那么长而纤细，且有特殊光泽。
麻纤维含胶质且硬。
4、重量棉、麻、粘胶纤维比蚕丝重；锦纶、腈纶、丙纶比蚕丝轻；羊毛、涤纶、维纶、醋酯纤维与蚕丝重量相近。
二、燃烧法常用纺织纤维燃烧特征纤维近焰时现象在焰中离焰以后嗅觉灰烬形状棉近焰即燃燃烧续燃较快,有余辉燃纸味极少、柔软、黑色或灰色毛熔离火焰熔并燃难续燃,会自熄烧羽毛味易碎、脆,黑色丝熔离火焰燃时有丝丝声难续燃,会自熄,且燃时飞溅烧羽毛味易碎、脆,黑色麻近焰即燃燃时有爆裂声续燃冒烟有余辉同棉同棉粘胶近焰即燃燃烧续燃极快无余辉烧纸夹杂化学品味除无光者外均无灰,间有少量黑色灰锦纶近焰即熔缩熔燃,滴落并起泡不直接续燃似芹菜味硬、圆、轻、棕到灰色,珠状涤纶同上同上能续燃,少数有烟极弱的甜味硬圆,黑或淡褐色腈纶熔，近焰即灼烧熔并燃速燃、飞溅弱辛辣味硬黑,不规那么或珠状三、显微镜观察法借助显微镜来观察纤维纵向外形和截面形状，或配合染色等方法，可以比拟准确地区分天然纤维和化学纤维。
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纤维
燃烧状态
气味
灰的特征
棉
接触火焰即燃烧,离开火焰继续燃烧,烧焦部分为后一边徐徐发泡,一边徐徐燃烧,离开火焰继续燃烧,有时自己熄灭.
烧毛发的臭味
松而脆的黑色灰烬
粘胶纤维
易燃,放出火焰,烧焦部分为黑褐色.
烧纸样的臭味
灰白色粉末状
锦纶涤纶丙纶
平滑
园形
腈纶
平滑或有1---2根沟槽
接近园形或哑铃形
氯纶
平滑或有1---2根沟槽
接近园形
维纶
有1—2根沟槽
腰子形
氯气臭味
很脆的不定形黑色硬块.
纤维的纵横、截面形态
纤维
纵向形态
横截面形态
棉
扁平带状,具有天然扭曲
腰园形,马蹄形,有中腔
麻
有横节,竖纹
苎麻腰子形,有中腔及裂缝,黄麻多角形,中腔大,亚麻多角形,中腔小.
丝
平滑
三角形
毛
表面有鳞片
园形或接近园形
粘胶
有沟槽
有锯齿形或多叶形边缘
醋酸
有1—2根沟槽
有不规则扁带形,三醋酸为腰子形
接触火焰慢慢收缩,边熔融成蜡状边燃烧不生火焰而变色.
轻微的沥青气味
硬的弹性黄褐色的蜡状球.
维纶
靠近火焰一面收缩,熔融变黄,然后徐徐燃烧,有黑烟.
特异臭味
褐色或黑色不定形硬块
腈纶
靠近火焰慢慢收缩,接触火焰即熔融燃烧.燃烧时冒黑烟.
特异臭味
脆而硬的不定形硬块.
氯纶
靠近火焰即溶化收缩,接触火焰即燃烧有黑烟,离开火焰即自行熄灭.
醋酸纤维
靠近火焰即溶化收缩,接触火焰后燃烧,离开火焰后继续燃烧.
有醋酸刺激臭味
松而脆的黑色灰烬,未烧尽部分则黑光亮硬块
锦纶
靠近火焰即溶化收缩,接近火焰后很慢的燃烧熔融,离开火焰易熄灭.
特殊的臭味
如玻璃珠状光亮的园珠
绦纶
靠近火焰即溶化收缩,接触火焰即慢慢燃烧,离开火焰继续燃烧.
芳香臭
很硬的黑色园珠
丙纶