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          關于常見紡織纖維鑒定方法探析

          時間:2022年03月25日 所屬分類:科學技術論文 點擊次數:

          摘要:文章介紹了常見紡織品纖維鑒別定性的幾種方法,同時結合日常鑒別工作實踐,重點介紹了顯微鏡法在纖維鑒別定性工作中的應用,以期為紡織品鑒定從業人員的檢測工作提供借鑒參考,亦望能讓廣大消費者對紡織產品有更清楚的認識。 關鍵詞:鑒別定性;顯微鏡法;燃燒法;

            摘要:文章介紹了常見紡織品纖維鑒別定性的幾種方法,同時結合日常鑒別工作實踐,重點介紹了顯微鏡法在纖維鑒別定性工作中的應用,以期為紡織品鑒定從業人員的檢測工作提供借鑒參考,亦望能讓廣大消費者對紡織產品有更清楚的認識。

            關鍵詞:鑒別定性;顯微鏡法;燃燒法;化學溶解法

          紡織企業

            引言

            紡織品是與人們生活息息相關且被廣泛應用在日常生活各個領域的使用價值頗高的生活資源。在不同領域人們對紡織產品的性能和功能的要求各不相同,如衣著用紡織產品一般要求柔軟舒適,安全防護類紡織產品對機械性能的要求更高;甚至在同一領域對紡織產品的性能和功能的要求也是不盡相同,如夏天用服飾多采用莫代爾、萊賽爾材質的紡織材料以達到輕薄涼快的目的,冬天用服飾多采用羊毛羊絨等動物毛類紡織材料以達到厚實保暖的目的。

            使得紡織產品性能和功能多樣化的關鍵因素是組成紡織產品的基本單元———紡織纖維不同。紡織纖維的種類不同會使紡織產品呈現出不同的性能,而紡織產品的性能優劣會直接影響其使用價值和商業價值,很多商家為了追逐自身利益,所用的紡織品纖維原料及纖維的含量都沒有按照國家的規定標準進行,特別是隨著科學技術的發展和紡紗加工工藝的完善與進步,以次充好、以假亂真的現象更是層出不窮,嚴重擾亂市場秩序,給消費者帶來困擾[1]。

            一般的消費者很難直接通過紡織產品的外觀以及觸感識別出組成紡織產品的纖維種類,也就難以鑒別出紡織產品的質量好壞。因此幾乎所有的國家(地區)為了維護紡織品市場透明公開以保障消費者權益都頒布了法令、強制性標準等規定紡織品必須標注紡織品纖維組分及其含量[2]。

            本文擬對常規紡織產品纖維鑒定中應用比較成熟和廣泛的顯微鏡法、燃燒法、溶解法作綜合闡述,希望廣大消費者對紡織產品有更清楚的認識,也希望對致力于纖維鑒別定性的檢測人員提供借鑒參考。紡織纖維種類繁多,按其來源可分為天然纖維和化學纖維兩大類。天然纖維是指自然界原有的或者從人工養殖的動物、種植的植物中獲取到的纖維。天然纖維按其物質來源屬性又可以分為動物纖維、植物纖維和礦物纖維[3]。

            常見的動物纖維有綿羊毛、山羊絨、兔毛、馬海毛、牦牛毛、牦牛絨、桑蠶絲、柞蠶絲,常見的植物纖維有棉、麻,礦物質纖維在日常生活應用并不多見。天然纖維大都健康環保,且具有良好的物理化學性能,如手感柔軟、穿著舒適、染色性能好,因而越來越受到人們的喜愛;瘜W纖維是指原料通過化學工藝加工而取得的纖維,按其原料不同一般可分為再生纖維素纖維、合成纖維和無機纖維[3],其中再生纖維素纖維和合成纖維在日常生活中比較常見。

            再生纖維素纖維是利用含纖維素或蛋白質的天然原料如木材、棉短絨、蔗渣、蘆葦、大豆、乳酪等經過一系列的化學加工而紡制成的纖維,常見的有粘膠纖維、莫代爾纖維、萊賽爾纖維、銅氨纖維、醋酯纖維;合成纖維是以水、空氣、石油或煤為原料,經化學合成與機械加工紡制而成的纖維,常見的有腈綸(聚丙烯睛)、錦綸(聚酰胺纖維)、聚酯纖維(聚對苯二甲酸乙二酯)、氨綸(聚氨酯纖維)、丙綸(聚丙烯纖維)、維綸(聚乙烯醇縮甲醛),合成纖維大都具備強度高、耐磨、耐化學腐蝕、相對密度小及不易霉變蟲蛀等勝于天然纖維的優點,但它們幾乎都存在吸濕性差的缺點,因而穿著的舒適性不及天然纖維。

            1常見紡織纖維的定性鑒別方法

            紡織纖維種類及含量的不同是造成紡織產品理化性能不同、品質優劣的重要指標之一。纖維定性鑒別就是要能準確地區別紡織產品纖維的種類,同時為后續的含量認定及部分物理性能檢測提供方法依據,其準確性尤為重要。紡織纖維的定性鑒別方法很多,隨著紡織品多樣性和復雜性的增加,一般在纖維的定性鑒別工作中常常需要多種鑒別方法并用,相互佐證,反復檢驗,綜合分析認定。目前纖維鑒別定性工作中常用到的鑒別方法主要有顯微鏡法、溶解法、燃燒法,其中以顯微鏡法為主導,溶解法和燃燒法輔助,三者結合使用基本能準確區分所有的常見紡織纖維。

            1.1顯微鏡鑒別法

            顯微鏡鑒別法是在紡織鑒別定性工作中比較盛行也比較有效的檢測手段。因為不同種類的纖維在顯微鏡下呈現出的微觀結構不同,相關技術人員利用顯微鏡這一科學器械,對各種纖維的橫縱截面進行觀察識別,根據纖維微觀形態下紋理的不同達到鑒別的目的,判斷出纖維的類型[4]。因為纖維的縱截面檢測法制備試樣相對方便快捷,所以常規鑒定工作中多以纖維縱截面的鑒別為準。作者在常規檢測工作中,通過光學顯微鏡對近幾年來上萬次來樣的縱截面微觀形態圖進行采集歸納,得出幾種常見紡織纖維的實測微觀形態圖。

            1.1.1天然纖維的顯微鏡鑒別法天然纖維的結構比較典型且穩定,后期的加工一般也不會對其進行太大的破壞,所以光學顯微鏡對天然纖維的鑒別也相對容易。

            綿羊毛表面比較粗糙,有明顯的鱗片;羊絨與羊毛結構相似,比羊毛表面要光滑,鱗片較薄、間距較大且包覆較完整;兔毛鱗片較小與纖維縱向呈傾斜狀,髓腔有單列、雙列和多列;羊駝毛鱗片有光澤,有通體或間斷髓腔;馬海毛鱗片較大有光澤,直徑較粗,有的有斑痕;牦牛絨表面光滑鱗片較薄,有條狀褐色色斑;棉纖維呈扁平帶狀,稍有天然轉曲;絲光棉表面比棉表面光滑有光澤,有間斷縫隙;亞麻纖維有明顯的竹狀橫節;苧麻比亞麻纖維粗,有長形條紋及竹狀橫節;桑蠶絲表面有光澤,纖維直徑及形態有明顯差異;柞蠶絲呈扁平帶狀,有微細條紋[5]。

            1.1.2化學纖維的顯微鏡鑒別法

            化學纖維一般也都有其獨特的典型微觀結構,但是因為在加工過程中從原料到最后紡紗織布要經過一系列的化學處理,有些化學處理會直接導致纖維結構的變形,特別是化學工藝的不斷變化和改進,使得多數化學纖維呈現出多種微觀結構形態,完全超出了纖維鑒別標準[5]所描述的形態,對初學者來說僅限于標準的學習遠遠不夠,F對常用到的幾種化學纖維所呈現的多種微觀結構圖歸納。

            再生纖維素纖維是對粘膠纖維、莫代爾纖維、萊賽爾纖維、銅氨纖維、醋酯纖維等利用含纖維素或蛋白質的天然原料經過化學加工紡制而成的纖維的總稱。就這幾年的來樣情況看,應用較多的再纖類纖維有粘纖和萊賽爾。再纖類纖維相對合成類纖維來說微觀結構變化不多,有固定的紋理結構。不同種類的纖維有不同的微觀結構形態,使用顯微鏡鑒別基本可以準確區分[6]。

            但是隨著紡織品種的不斷發展創新,紡制工藝的不斷改進,纖維的微觀形態不斷發生變化和更新。另外,化學類纖維的微觀結構相似性較強,比如錦綸和聚酯的彈絲狀態微觀結構幾乎一樣,這都使得顯微鏡鑒別法看似操作簡單,實則是一項比較精密的工作,需要相關行業的檢測人員具備豐富的鑒別工作經驗,同時要具備極強的工作責任心和細心[7]。

            1.2燃燒法

            不同種類的紡織纖維的燃燒特征不同,通過觀察纖維的燃燒特征、散發出的燃燒氣味及燃燒后的殘留物,可將常用纖維分成3大類,即蛋白質類纖維(毛、絲)、纖維素類纖維(棉、麻、粘纖等)及合成纖維(滌綸、錦綸、腈綸、氨綸、丙綸等)。通過燃燒狀態可以看出同一種類纖維的燃燒狀態相似甚至相同,且燃燒法受主觀感受影響較大,所以燃燒法對纖維的區分作用有限,僅限于作為顯微鏡法的輔助手段以提高纖維鑒別工作的準確性。

            1.3溶解法不同種類的紡織纖維的化學分子結構是不同的,化學分子結構不同會使得紡織產品化學性能各異,溶解性能不同,溶解法就是根據各種纖維在不同化學試劑中的溶解性能的差異達到鑒別區分纖維的目的。溶解法主要是針對一些微觀結構相似但化學性能截然不同的纖維的區別,且效果明顯、準確率高,如錦綸長絲和聚酯長絲,在顯微鏡下看到的微觀結構基本一樣,但錦綸易被甲酸溶解,而聚酯完全不溶于甲酸,所以用甲酸能很容易區分開錦綸和聚酯纖維。

            在平常的纖維鑒別工作中,溶解法是作為主要的輔助手段對顯微鏡法難以區分的纖維進行準確鑒別區分的。結合日常工作經驗總結歸納的用于微觀結構易混淆、需要用溶解法來確認的纖維類別。但是,溶解法也有其不足之處,其短板在于不能對化學結構相似的纖維實現有效鑒別和區分,如所有的再生纖維素類纖維化學性能基本相同,溶解法就很難區分開,還是需要以顯微鏡法作為主要鑒別手段達到區分的目的。

            2結論

            隨著科技的進步和不同學科知識之間的交叉共享,應用于紡織纖維鑒別的方法越來越多,但目前應用廣泛且比較便捷、成熟的主要還是顯微鏡法、燃燒法以及溶解法,在我們的常規纖維鑒別定性工作中,通過交替采用這幾種方法來確保鑒定結果的客觀準確[10]。

            一般的檢測鑒別程序是先采用顯微鏡法對待測纖維進行初步判斷[11],再結合燃燒法、化學溶解法進一步確認,在實際的檢驗過程中,不必完全局限于既定的程序,可以根據樣品的類別和特點,也可根據工作人員的習慣適當調整程序,如先用燃燒法,再用顯微鏡法、溶解法等均可[12],只要能確保紡織品纖維鑒別定性分析結果的準確性。當然對于一些微觀結構和化學結構都相似的纖維,還有經過特殊化學處理并影響到纖維原有微觀結構及化學結構的纖維,更有一些新開發出的新型纖維,用我們常規的檢測手段不能完全準確確認的時候還需要輔助以熔點法、紅外光譜法等一些特殊的鑒別方法。

            參考文獻:

            [1]周宏水.淺談水貂毛皮、石貂毛皮、紫貂毛皮名貴皮草的鑒別方法[J].中國纖檢,2017,3:91-93.

            [2]桂家祥,耿響,周麗萍.紡織品原料組份定性、定量快速檢測方法研究—近紅外光譜法[J].檢驗檢疫學刊,2013,23(1):1-6.

            [3]于偉東.紡織材料學[M].北京:中國紡織出版社,2006:13-24.

            [4]趙向旭.聚酰亞胺纖維定性定量分析方法研究[D].上海:東華大學,2016.

            [5]FZ/T01057.3—2007紡織纖維鑒別試驗方法第3部分:顯微鏡法[S].

            [6]尤克非.常見紡織纖維的鑒別方法[J].教學與研究,1995(Z2):15-18.

            [7]王曼.國內外紡織品纖維定性定量主要檢測方法比較[J].檢驗檢測,2018(5):229-230.

            [8]FZ/T01057.2—2007紡織纖維鑒別試驗方法第2部分:燃燒法[S].

            作者:李鵬妮1,3,袁緒政2,3,趙國徽2,張文軍

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