纺织材料学第五章纺织纤维鉴别修改版
纺织材料学5
第一节 单纤维的拉伸性质
一,表示纤维拉伸性能的指标 指标有:断裂强力;断裂强度; 指标有:断裂强力;断裂强度;断裂伸 长率
1. 断裂强力(绝对强力) 断裂强力(绝对强力)
定义:纤维能够承受的最大拉伸外力. 定义:纤维能够承受的最大拉伸外力. 单位:牛顿(N);厘牛(cN);克力(gf). );厘牛 单位:牛顿( );厘牛( ;克力( . 对不同粗细的纤维,强力没有可比性 对不同粗细的纤维,强力没有可比性.
(2)断裂比功Wa 断裂比功W
定义:拉断单位细度, 定义:拉断单位细度,单位长度纤维外力 所作的功. 所作的功. Wa=W/(Ntex*L0) 纤维密度相同时, 纤维密度相同时,它对不同粗细和不同试 样长度的纤维材料具有可比性. 样长度的纤维材料具有可比性.
(3)功系数We 功系数W
定义:实际所作功(即断裂功 , 定义:实际所作功(即断裂功W,相当于 拉伸曲线下的面积) 拉伸曲线下的面积)与假定功 即断裂强力*断裂伸长 之比. 断裂伸长) (即断裂强力 断裂伸长)之比. 其计算式为: 其计算式为: We=W/(Pa*△L) △ We值越大表明这种材料抵抗拉伸断裂的 能力越强. 能力越强. 各种纤维的功系数大致在0.36-0.65间. 各种纤维的功系数大致在 间
3.初始模量 初始模量E 初始模量
定义:纤维负荷-伸长曲线上起始一段直线部分 定义:纤维负荷 伸长曲线上起始一段直线部分 的斜率,或伸长率为1%时对应的强力. 时对应的强力. 的斜率,或伸长率为 时对应的强力 其大小表示纤维在小负荷作用下变形的难易程 它反映了纤维的刚性. 度,它反映了纤维的刚性. E越大表示纤维在小负荷作用下不易变形,刚性 越大表示纤维在小负荷作用下不易变形, 越大表示纤维在小负荷作用下不易变形 较好,其制品比较挺括; 较好,其制品比较挺括; E越小表示纤维在小负荷作用下容易变形,刚性 越小表示纤维在小负荷作用下容易变形, 越小表示纤维在小负荷作用下容易变形 较差,其制品比较软. 较差,其制品比较软 天然纤维:麻>棉>丝>毛; 天然纤维: 再生纤维:富纤>粘胶>醋纤; 醋纤; 再生纤维: 合成纤维:涤纶>腈纶>维纶>锦纶 合成纤维:
纺织纤维鉴别方法PPT课件
液 柱 高 度
液 柱 高 度
液 柱 高 度
.
32 32
混合液要求： 1. 按一定比例配制轻、重混合液 2. 两种混合液不发生化学反应 3. 混和液不与纤维发生化学反应 4. 粘度低 5. 不吸湿
.
33 33
八、荧光法
荧光法是利用紫外线灯照射纤维，根据各 种纤维发光的性质不同，纤维的荧光颜色也不 同的特点来鉴别纤维。
• 缺点：不能确定合成纤维的具体品种。
• 注意事项：
– 考虑化纤中的异形纤维（如三角形截面）。 – 显微镜初步鉴定后要进一步验证。
.
9
9
•应用：
– 初步鉴定纤维 – 确定是纯纺织物还是混纺织物以及混纺织物中的纤维种类或大类。
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10 10
常用纤维的纵横向形态特征
.
11 11
棉纤维纵横向
.
12 12
•注意：严格控制浓度、温度、作用时间等
.
23 23
常用纤维溶解性能表
表中 S——溶解； SS——微溶. ； P——部分溶解； I——不溶2解4 。 24
五、药品着色法
• 原理：根据各种纤维对某种化学药品着色性 能不同来迅速鉴别纤维品种。
• 注意事项：
– 所鉴别材料为未染色的单一成分的纤维、纱线和织物； – 所鉴别材料未经整理剂处理。
.
21 21
•方法
– 纯纺织物鉴别步骤：
抽取纱线和纤维→置入试管中→ 注入一定浓 度的溶剂 →观察溶解情况（溶解、部分溶解、微 溶、不溶），记录溶解温度（常温溶解、加热溶、 煮沸溶解） →对照溶解性能表，确定品种。
.
22 22
– 混纺织物鉴别：
织物分解为纤维→ 放入凹面载玻片中→在显微 镜下观察各种纤维的溶解情况→确定纤维的成分。
纺织纤维鉴别方法讲课文档
• 特点：是鉴别天然纤维与个别化纤品种的简便方法之一 ，但其准确性较差。尤其是难以鉴别化学纤维中的具体 品种。
• 应用：用于呈散纤维状态的原料。
5
现在五页，总共三十五页。
二、燃烧法
• 原理：纤维的化学组成不同，燃烧特征也不同。 • 步骤：
①接近火焰，②火焰中，③离开火焰的燃烧特征， ④气味及燃烧后残留物的辨别。将常用纤维分成三 类，即纤维素纤维、蛋白质纤维及合成纤维。
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现在二十六页，总共三十五页。
几种纺织纤维的着色反应
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现在二十七页，总共三十五页。
六、熔点测定法
• 原理： 在化纤熔点仪或附有加热和测温装置的偏
光显微镜下观察纤维消光时的温度来测定纤 维的熔点。 • 注意事项：
因有些纤维的熔点比较接近，有的纤维没 有明显熔点，该法一般不单独使用，而是在初 步鉴别之后作为验证使用。
32
现在三十二页，总共三十五页。
液柱高度 液柱高度 液柱高度
混合液要求： 1. 按一定比例配制轻、重混合液
2. 两种混合液不发生化学反应
3. 混和液不与纤维发生化学反应 4. 粘度低 5. 不吸湿
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现在三十三页，总共三十五页。
八、荧光法 荧光法是利用紫外线灯照射纤维，根据各种
纤维发光的性质不同，纤维的荧光颜色也不同 的特点来鉴别纤维。
–有天然转曲的是棉； –有鳞片的是毛； –有横节、纵向裂纹的是麻； –合成纤维一般纵向呈光滑棒状，有的还可见到呈颗粒状无规分布的二氧化 钛消光剂。
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现在八页，总共三十五页。
• 优点：能用于纯纺（由一种纤维构成）、混纺（由两种
或多种纤维的构成）和交织（经纬纱用不同的原料）产品的 鉴别，能正确地将天然纤维和化学纤维区分开； • 缺点：不能确定合成纤维的具体品种。
新型纺织材料学第五章 差别化纤维
0.44dtex的纤维称为超细纤维。 • 超细纤维组成的长丝称为超复丝。
二．特点
（一）优点 1．手感柔软、细腻，抗弯刚度明显降低。 2．柔韧性好，重复弯曲强度提高。 3．光泽柔和，漫射光增加。 4．高清洁能力，接触面积增大。 5．高吸水、吸油性。 6．高密结构。 7．高保暖性，静止空气多。
• 复合纺丝法:基本原理是将两种性质不同的 高聚物，用两根螺杆分别熔融、计量后．共 同进入特殊设计的纺丝组件.按照预定的要求 在喷丝孔中有规律地排列成熔体流，经喷丝 孔喷出冷却成形后，再通过卷绕、拉伸而成 为复合长丝。
• 共混纺丝:将两种或两种以上的具有相容性 的聚合物混合在一起进行纺丝的方法.
三．特性及用途
• 第二代涤纶差别化纤维:
• 主要特点是针对纤维的特性改性， 称为特性差别化时代，属于多仿真 阶段。
• 主要方法是化学改性加物理改性， 如采用复合纺丝技术、各种加弹技 术、变形技术以及各种化学改性技 术。
• 第三代涤纶差别化纤维：
• 这个阶段纤维的差别化可称为多元 差别化。差别化纤维被叫做高仿真 纤维，因此属于高仿真阶段。
我国差别化纤维的发展
• 1998年，我国化学纤维的总产量已突破 500万吨，居世界第一位。但其中的差别 化率仅为15％，与世界先进国家纤维差 别化率达40％的水平相去甚远 .
• 1999年7月14日，国家发展计划委员会、 科学技术部联合发布了一份《当前国家优 先发展的高技术产业化重点领域指南》
• 技术、工艺、效果不断变化，由简 单到复杂，从单一到多元，自初级 到高级渐臻完善。
• 以涤纶为例介绍差别化纤维的发展
• 第一代涤纶差别化纤维：
实验1纺织纤维的鉴别
实验1 纺织纤维的鉴别一、目的要求根据纺织纤维的外观形态特征和内在性质，采用物理或化学方法，认识并区别各种未知纤维。
通过实验掌握鉴别纺织纤维的几种常用方法。
纤维鉴别不仅经常用于纤维集合体的识别，而且经常用于区别纱线织物以及混纺制品的纤维组成。
二、实验仪器和试样实验仪器为普通生物显微镜。
试样为各种未知纤维、纱线或织物。
使用的化学试剂有盐酸、硫酸、间甲酚、氢氧化纳、二甲基甲酰胺、二甲苯等以及碘-碘化钾溶液。
并需备有载玻片、盖玻片、酒精灯及试管等。
三、基本知识纺织纤维的种类很多，随着化学纤维的大量发展，混纺和交织的纺织品也日益增多，而纺织品的性能与组成该纺织品的纤维性能密切相关。
因此，在纺织生产管理或产品分析中，对纤维进行科学鉴别就更为重要。
各种纺织纤维的外观形态或内在性质有相似的地方，也有不同之处。
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。
各种天然纤维的形态差异较为明显，而同一种类纤维的形态基本保持一定。
因此，鉴别天然纤维主要是根据纤维的外观形态特征。
许多化学纤维特别是一般合成纤维的外观形态基本相似，其截面多为圆形，但随着异形纤维的发展，同一种类的化学纤维可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差异来进行鉴别。
鉴别纤维的方法有显微镜观察法、燃烧法、溶解法、药品着色法、熔点法、密度法及双折射法等。
此外，也可根据纤维分子结构鉴别纤维，如X射线衍射法及红外吸收光谱法等。
四、实验方法和程序1．显微镜观察法利用显微镜观察纤维的纵向和截面形态特征来鉴别各种纤维，是广泛采用的一种方法。
它既能鉴别单一成分的纤维，也可用于多种成分混合而成的混纺产品的鉴别。
天然纤维有其独特的形态特征，如棉纤维的天然卷曲，羊毛的鳞片，麻纤维的横节竖纹，蚕丝的三角形截面等，用生物显微镜能正确地辨认出来。
《纺织材料学》第五版网课题库附答案
第一章：纤维的结构1.大分子中的单基结构会影响纤维的哪些的性能（ABCD）A.耐酸性B.染色性C.吸湿性D.耐光性2.初生纤维的断裂强度可以通过拉伸工序提高，这是由于结晶度得到提高。
×（拉伸工序是取向度的提高。
）3.羊毛纤维是多细胞纤维，所以不存在原纤结构。
×（只要是纤维基本具备原纤结构，但具备完整的原纤结构的只有棉、毛纤维，合成纤维都不具有完整的原纤结构）4.（识记）纺织纤维的结晶度越高，纤维力学性能越好。
×（结晶度越高，纤维力学性能是越好，但是如果过高就会力学性能变差，就会成为脆性纤维，所以不是结晶度越高越好。
）第二章：纺织纤维的形态及基本性质5.其他条件不变，纤维越细，细纱强度（）DA.没有规律B.越低C.不变D.越强6.纤维越长，纱线中的毛羽（）CA.越多B.没有规律C.越少D.没有关系（在保证纺纱具有一定强度下，纤维越长，整齐度高，则可纺纱线性好，细纱条干均匀度好，纱面表面光洁，毛羽较少。
）7.纤维和纱线的特数越高，（）AA.细度越粗B.长度越短C.细度越细D.长度越长（线密度、纤度是正相关，公制支数是负相关。
）8.纺纱工艺设计时使用主体长度。
×（纺纱工艺设计使用品质长度作为参考参数。
）第三章：植物纤维9.（1）棉纤维的长度仅取决于纤维品种。
×（纤维的化学组成、物理性质和长度大小主要取决于生长的部位和本身结构）（2）棉纤维长度较长，即使有较多短绒，也不影响纱线条干均匀度。
（只要短绒的存在就会影响条干均匀度）（3）棉纤维越细，所纺纱线越细，条干均匀度越好，但纱线强力不好。
（纤维越细，所纺纱线越细，条干均匀度越好，纱线强力也会越好，因为细纤维间抱合力大，增加纱线的断裂强力）（4）（识记）棉纤维的成熟系数大小仅与次生层厚度有关。
√（5）正常成熟时，长绒棉成熟度系数比细绒棉的成熟度系数低。
×（两种不同品种的纤维成熟度没有可比性）（6）棉纤维成熟度系数越高，纤维强力越高，有利于成纱条干均匀度。
纺织纤维的鉴别
实验1 显微镜认识各种纤维凡对用来制成纺织制品的纤维称为纺织纤维。
纺织纤维细而长，有一定的强度，柔韧而有弹性，耐磨，有一定的抱合力。
纺织纤维按其来源分为天然纤维和化学纤维两大类。
天然纤维又可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维。
植物纤维的主要组成物质是纤维素，所以又称为天然纤维素纤维。
植物纤维又分种籽纤维（棉、木棉）、茎纤维（苎麻、亚麻、黄麻等）和叶纤维（剑麻、蕉麻）等。
动物纤维的主要组成物质是蛋白质，所以又称蛋白质纤维。
它分为毛发（绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛等）和腺分泌物（桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝等）。
矿物纤维主要有石棉等。
化学纤维是经过化学工艺加工和纺丝成形而制得的纺织纤维。
按其所用原料和加工方法不同，化学纤维又可氛围再生纤维、醋酯纤维和合成纤维几类。
再生纤维是以天然高聚物为原料，经过化学处理与机械加工而再生制得的纤维。
如粘胶纤维、富强纤维、铜氨纤维等再生纤维素纤维和再生蛋白质纤维。
醋酯纤维是以天然纤维素纤维为原料制成的、组成成分为醋酸纤维素酯的纤维。
合成纤维是利用低分子化合物为原料，经过化学合成与机械加工制得的纤维。
其主要品种有：聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶6、锦纶66等）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚乙烯醇纤维（维纶），聚丙烯纤维（丙纶）及乙烯纤维（氯纶）等。
此外，还有玻璃纤维、金属纤维和碳素纤维等。
纺织纤维集合体的表现认识，通常应用手感目测方法，根据纤维的外观形态、色泽、手感及手拉强度等的特征来区分天然纤维或化学纤维。
例如：天然纤维的长度差异很大，长度整齐度差，而化学纤维的长度一般均较整齐。
棉纤维细而柔软，长度短；麻纤维手感较粗硬；羊毛纤维有卷曲、柔软而富有弹性；蚕丝具有特殊光泽，手感特别柔软；化学纤维中的粘胶纤维的干湿强度差异大；而合成纤维用手感目测法较难区别，必须应用其他方法加以区别。
认识和鉴别纺织纤维，包括实验1----实验2，共2个实验。
一、显微镜认识各种纤维实验的目的要求使用普通生物显微镜观察和认识各种纤维的表面形态及其特征，同时了解普通生物显微镜的构造并掌握正确的使用方法。
纺织材料学第五章_纺织纤维鉴别修改版
黑褐
褐色 蓝灰 不染色
不染色
—
21
六、熔点测定法
原理： 在化纤熔点仪或附有加热和测温装置的
偏光显微镜下观察纤维消光时的温度来测 定纤维的熔点。 注意事项：
因有些纤维的熔点比较接近，有的纤维 没有明显熔点，该法一般不单独使用，而 是在初步鉴别之后作为验证使用。
22
常用纺织纤维的熔点
纤维名称 熔点范围，℃ 纤维名称 熔点范围，℃
能不同来迅速鉴别纤维品种。
注意事项： ➢ 所鉴别材料为未染色的单一成分的纤维、 纱线和织物； ➢ 所鉴别材料未经整理剂处理。
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方法 常采用的着色剂有碘-碘化钾溶液和1号着色
剂。具体鉴别时可将试样放入微沸的着色溶液 中，沸染0.5-1min，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、晾 干。对羊毛、丝和锦纶可采用沸染3s的方法， 扩大色相差异。染好后与标准样照对照，根据 色相确定纤维类别。
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八、荧光法 荧光法是利用紫外线灯照射纤维，根据各
种纤维发光的性质不同，纤维的荧光颜色也不 同的特点来鉴别纤维。
涤/棉纱呈紫白色，纯棉纱呈黄色。
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九、鉴别纤维的新技术
随着测试仪器的发展，可应用电镜技术、 X射线技术、差热分析技术、红外光谱技术进 行纤维鉴别或验证。现以红外光谱法为例。
红外光谱吸收法是研究纤维内部结构的方 法。由于各种纤维的内部结构具有不同特征， 因而也可用来鉴别纤维。它能准确而快速地 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，是较有效的方法 之一。
二甲苯）混和形成均匀的密度梯度液，平衡后，用 标准密度小球来标定深度，绘制密度梯度图。把所 测得纤维做成与标准小球大小一致的球投入到梯度 液里，平衡后测深度，可得纤维密度。
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注意事项：
➢ 考虑化纤中的异形纤维（如三角形截面）。
➢ 显微镜初步鉴定后要进一步验证。
应用： ➢ 初步鉴定纤维 ➢ 确定是纯纺织物还是混纺织物以及混纺织物 中的纤维种类或大类。
纤维种类 棉 苎麻 绵羊毛
山羊绒
兔毛
桑蚕丝 粘胶纤维 醋酯纤维 腈纶 涤纶、锦纶 、丙纶等
应用：用于呈散纤维状态的原料。
二、显微镜观察法
原理：根据各种纤维的纵、横向形态特征来鉴别 纤维。是最广泛采用的一种方法。如,
➢有天然转曲的是棉； ➢有鳞片的是毛； ➢有横节、纵向裂纹的是麻； ➢合成纤维一般纵向呈光滑棒状，有的还可见到 呈颗粒状无规分布的二氧化钛消光剂。
优点：能用于纯纺（由一种纤维构成）、混纺（ 由两种或多种纤维的构成）和交织（经纬纱用不同的 原料）产品的鉴别，能正确地将天然纤维和化学 纤维区分开；
复合纤维
常用纤维的纵横向形态特征
纵向形态
横截面形态
天然转曲 横节竖纹 鳞片大多呈环状或瓦状 鳞片大多呈环状，边缘光 滑，间距较大，张角较小 鳞片大多呈斜条状，有单 列或多列毛髓 平滑 多根沟槽 1～2根沟槽 平滑或1～2根沟槽
腰圆形、有中腔 腰圆形，有中腔，胞壁有裂纹 近似圆形或椭圆形，有的有毛髓
多为较规则的圆形
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 的有金属般光泽
各种天然纤维手感目测比较
纤维品种 棉
观察内容
苎麻
手感
柔软
粗硬
长度(mm) 细度(μm) 含杂类型
15～40， 离散大
60～250 ，
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液柱高度 液柱高度 液柱高度
混合液要求： 1. 按一定比例配制轻、重混合液 2. 两种混合液不发生化学反应 3. 混和液不与纤维发生化学反应 4. 粘度低 5. 不吸湿
27
八、荧光法
荧光法是利用紫外线灯照射纤维，根据各 种纤维发光的性质不同，纤维的荧光颜色也不 同的特点来鉴别纤维。
涤/棉纱呈紫白色，纯棉纱呈黄色。
几种纺织纤维的苎 麻）
羊毛
蚕丝
粘胶纤 维
铜氨纤 维
醋酯纤 维
1号着色 剂着色
灰 青莲
碘-碘化 钾溶液着
色
不染色
不染色
纤维种类
涤纶 锦纶
红莲 深紫
绿
淡黄 淡黄 黑蓝青
腈纶 维纶 氯纶
—
黑蓝青 丙纶
桔红
黄褐
氨纶
1号着色 剂着色
红玉 酱红
桃红 玫红
—
鹅黄
姜黄
碘-碘化 钾溶液着
色 不染色
黑褐
褐色 蓝灰 不染色
不染色
—
六、熔点测定法
原理： 在化纤熔点仪或附有加热和测温装置的
偏光显微镜下观察纤维消光时的温度来测 定纤维的熔点。 注意事项：
因有些纤维的熔点比较接近，有的纤维 没有明显熔点，该法一般不单独使用，而 是在初步鉴别之后作为验证使用。
常用纺织纤维的熔点
纤维名称 熔点范围，℃ 纤维名称 熔点范围，℃
离散大
10～25
20～80
碎叶、硬籽
、僵片、软 籽等
麻屑、枝 叶
羊毛
弹性好， 有暖感
20～200， 离散大
10～40 草屑、粪 尿、汗渍 、油脂等
蚕丝
柔软、光滑， 有冷感 很长 10～30
清洁、发亮
个别化纤的特殊性能： 氨纶：弹性非常大 粘胶: 干湿强差异大
特点：是鉴别天然纤维与个别化纤品种的简便 方法之一，但其准确性较差。尤其是难以鉴别化 学纤维中的具体品种。
纺织材料学第五章纺织 纤维鉴别修改版
2020/8/21
一、手感目测法 二、燃烧法 三、显微镜观察法 四、药品着色法 五、化学溶解法 六、熔点测定法 七、密度梯度法 八、荧光法 九、鉴别纤维的新技术
一、手感目测法
通过看（长短、色泽含杂等）、抓捏（弹性 、硬挺度、冷暖感等）、耳听（丝鸣等），来 判断天然纤维或化学纤维。
中空纤维
异形化纤
五、药品着色法
原理：根据各种纤维对某种化学药品着色性 能不同来迅速鉴别纤维品种。
注意事项： ➢ 所鉴别材料为未染色的单一成分的纤维、 纱线和织物； ➢ 所鉴别材料未经整理剂处理。
方法
常采用的着色剂有碘-碘化钾溶液和1号着色 剂。具体鉴别时可将试样放入微沸的着色溶液 中，沸染0.5-1min，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、晾 干。对羊毛、丝和锦纶可采用沸染3s的方法， 扩大色相差异。染好后与标准样照对照，根据 色相确定纤维类别。
维含量和混合的均匀度，计算中空纤维 的中空度和复合纤维的复合度等。
纤维密度的测定： 密度是化纤物理性能的重要参数之一，纤维的 密度随分子结构或超分子结构的变化而变化。
各纤维的密度，熟记最轻、最重的纤维（丙 纶最轻，石棉最重）。
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密度梯度法原理： 由两种密度不同但能无限混溶的液体（如CCl4
、二甲苯）混和形成均匀的密度梯度液，平衡后， 用标准密度小球来标定深度，绘制密度梯度图。把 所测得纤维做成与标准小球大小一致的球投入到梯 度液里，平衡后测深度，可得纤维密度。
绒毛为非圆形，有一个中腔； 粗毛为腰圆形，有多个中腔 不规则三角形 锯齿形、有皮芯结构 梅花形 圆形或哑玲形
平滑
圆形
一根纤维由两种高聚物组成，其截面呈皮芯形、双边形或海 岛形等
棉纤维纵横向
丝光棉纵横向
苎麻纤维纵横向照片
亚麻纤维纵横向
绵羊毛纤维纵横向照片
桑蚕丝纤维纵横向照片
粘胶纤维纵横向
二醋酯纤维 255~260
腈纶
不明显
三醋酯纤维 280~300
维纶
不明显
涤纶 锦纶6 锦纶66
255~260 215~220 250~260
丙纶 氯纶 氨纶
165~173 200~210
228~
七、密度梯度法
原理：各种纤维具有不同的密度。 用途：
➢ 鉴别纤维 ➢ 定量分析二元混纺纱线与织物中某一纤