纺织品的纤维分析与鉴别作业指导书

纺织品的纤维分析与鉴别作业指导书TOC\o"1-2"\h\u3810第1章绪论 3232981.1纺织品纤维分析的意义 317731.2纤维鉴别的常用方法 331994第2章天然纤维 4279892.1棉纤维 494542.1.1棉花的生长与收获 491102.1.2棉纤维的结构与性质 4145772.1.3棉纤维的鉴别特征 4327312.2羊毛纤维 495652.2.1羊毛的来源与分类 4226572.2.2羊毛纤维的结构与性质 4237502.2.3羊毛纤维的鉴别方法 473812.3丝纤维 4174722.3.1蚕丝的制备与种类 4278182.3.2丝纤维的结构与性质 4222972.3.3丝纤维的鉴别技术 5280902.4麻纤维 5259172.4.1麻类植物的种植与利用 5217432.4.2麻纤维的结构与特性 5107142.4.3麻纤维的识别要点 52817第3章合成纤维 592173.1聚酯纤维 5202473.1.1纤维特征 5105703.1.2鉴别方法 539063.2聚酰胺纤维 5109663.2.1纤维特征 5117943.2.2鉴别方法 5100183.3聚丙烯腈纤维 6260083.3.1纤维特征 6223923.3.2鉴别方法 6152343.4聚乙烯醇纤维 6240813.4.1纤维特征 6223453.4.2鉴别方法 68740第4章再生纤维 6211154.1粘胶纤维 6126524.1.1粘胶纤维的制备 673374.1.2粘胶纤维的结构与功能 6314754.1.3粘胶纤维的鉴别方法 760234.2莱赛尔纤维 754104.2.1莱赛尔纤维的制备 7300114.2.2莱赛尔纤维的结构与功能 744544.2.3莱赛尔纤维的鉴别方法 7291664.3聚乳酸纤维 7127824.3.1聚乳酸纤维的制备 728424.3.2聚乳酸纤维的结构与功能 7149144.3.3聚乳酸纤维的鉴别方法 710804第5章纤维分析方法概述 866085.1显微镜法 896235.2燃烧法 8265265.3红外光谱法 8209625.4X射线衍射法 88381第6章显微镜法纤维分析 8284526.1光学显微镜 8264266.1.1概述 8226666.1.2仪器及设备 9116706.1.3纤维观察方法 9211056.2扫描电子显微镜 9233146.2.1概述 9291896.2.2仪器及设备 959756.2.3纤维观察方法 9130126.3显微镜法操作步骤及注意事项 982436.3.1操作步骤 9127996.3.2注意事项 1025233第7章燃烧法纤维分析 1010067.1燃烧特征 1060947.1.1天然纤维 101827.1.2合成纤维 10294667.2燃烧法操作步骤及注意事项 1011647.2.1操作步骤 1016757.2.2注意事项 1119710第8章红外光谱法纤维分析 1115388.1红外光谱原理 1183958.2纤维红外光谱特征 11322878.2.1纤维素纤维 1180738.2.2蛋白质纤维 1119948.2.3合成纤维 12162568.3红外光谱法操作步骤及注意事项 1213138.3.1操作步骤 12295418.3.2注意事项 126865第9章X射线衍射法纤维分析 12324709.1X射线衍射原理 12289539.2纤维X射线衍射特征 12306629.3X射线衍射法操作步骤及注意事项 1325103第10章纤维分析与鉴别实例 13927310.1实例一：棉/聚酯混纺织物 13994710.1.1纤维原料特性 13794210.1.2分析方法 132560510.2实例二：羊毛/聚酰胺混纺织物 141726710.2.1纤维原料特性 141358710.2.2分析方法 14791410.3实例三：粘胶/莱赛尔混纺织物 14664410.3.1纤维原料特性 142485310.3.2分析方法 143203210.4实例四：多种纤维混纺织物分析及鉴别技巧总结 15第1章绪论1.1纺织品纤维分析的意义纺织品纤维分析作为纺织品质量检测与控制的重要环节，具有举足轻重的地位。纤维是纺织品的原材料，其性质、结构和组成直接影响到纺织品的功能、舒适度、耐用性及美观度。因此，对纺织品纤维进行深入分析具有以下意义：（1）保证纺织品的质量：通过对纤维的物理和化学性质进行分析，可以保证纺织品的质量符合标准要求，从而保障消费者权益。（2）指导纺织品生产：纤维分析结果可以为纺织品的生产过程提供依据，如选材、工艺参数调整等，有助于提高生产效率和产品质量。（3）研究新型纤维材料：通过对新型纤维的研究与分析，可以推动纤维材料的创新与发展，为纺织品行业注入新的活力。（4）纤维功能优化：通过对纤维功能的深入研究，可以优化纤维的加工工艺，提高纤维的性价比，降低生产成本。1.2纤维鉴别的常用方法纤维鉴别是纺织品纤维分析的重要环节，其主要目的是确定纤维的种类和性质。纤维鉴别的常用方法有以下几种：（1）显微镜法：通过显微镜观察纤维的截面形态、表面结构和纵向形态等，可以初步判断纤维的种类。（2）燃烧法：根据纤维在燃烧过程中的现象（如燃烧速度、燃烧气味、燃烧后的残留物等）来鉴别纤维种类。（3）溶解法：利用不同纤维在不同溶剂中的溶解功能差异，通过溶解实验来判断纤维的种类。（4）红外光谱法：通过分析纤维的红外光谱图，可以确定纤维的化学结构和种类。（5）X射线荧光光谱法：通过对纤维进行X射线荧光光谱分析，可以获取纤维中的元素组成信息，从而进行纤维鉴别。（6）热分析：通过测定纤维在加热过程中的热稳定性、热分解温度等参数，来鉴别纤维的种类。第2章天然纤维2.1棉纤维2.1.1棉花的生长与收获描述棉花植物的生物学特性、生长周期、收获方法以及原棉的处理过程。2.1.2棉纤维的结构与性质详细阐述棉纤维的细胞结构、化学成分、物理功能以及其吸湿、透气等基本性质。2.1.3棉纤维的鉴别特征介绍通过显微镜观察、燃烧实验、染色实验等方法识别棉纤维的技巧和特征。2.2羊毛纤维2.2.1羊毛的来源与分类叙述羊毛的来源、不同品种羊的羊毛特点以及羊毛的分类方法。2.2.2羊毛纤维的结构与性质分析羊毛的皮质层、髓质层结构，以及其保暖性、弹性和缩绒性等性质。2.2.3羊毛纤维的鉴别方法论述利用显微镜观察、化学试验（如蛋白质含量检测）、燃烧实验等手段区分羊毛纤维的步骤和特点。2.3丝纤维2.3.1蚕丝的制备与种类描述家蚕的饲养、蚕丝的收集和加工过程，以及天然丝和人造丝的种类。2.3.2丝纤维的结构与性质讲解丝纤维的蛋白质分子结构、光泽度、强度和柔韧性等物理特性。2.3.3丝纤维的鉴别技术说明通过显微镜检查、溶解试验、红外光谱分析等方法来鉴定丝纤维的技巧。2.4麻纤维2.4.1麻类植物的种植与利用叙述麻类植物的种类、种植条件、收获方式以及纤维提取过程。2.4.2麻纤维的结构与特性分析麻纤维的细胞结构、化学成分和其具有的强度高、透气性好、吸湿性强等特性。2.4.3麻纤维的识别要点论述通过显微镜观察、燃烧实验、化学处理等方法辨识麻纤维的步骤和关键特征。第3章合成纤维3.1聚酯纤维3.1.1纤维特征聚酯纤维是一种具有良好弹性、强度和回弹性的合成纤维，广泛应用于服装、家纺等领域。其主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。3.1.2鉴别方法（1）燃烧法：聚酯纤维燃烧时，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧速度较快，离火即灭，燃烧后有硬质的熔滴。（2）溶解法：聚酯纤维可溶于甲酸、硫酸等溶剂，不溶于水、乙醇等。（3）显微镜观察：聚酯纤维截面呈圆形或异形，表面光滑。3.2聚酰胺纤维3.2.1纤维特征聚酰胺纤维，又称尼龙纤维，具有良好的强度、耐磨性和弹性，广泛用于袜子、运动服等。其主要成分为聚己内酰胺。3.2.2鉴别方法（1）燃烧法：聚酰胺纤维燃烧时，火焰呈蓝色，有黑烟，燃烧速度较快，离火即灭，燃烧后有硬质的熔滴。（2）溶解法：聚酰胺纤维可溶于浓硫酸、浓硝酸等，不溶于水、乙醇等。（3）显微镜观察：聚酰胺纤维截面呈圆形或异形，表面较光滑。3.3聚丙烯腈纤维3.3.1纤维特征聚丙烯腈纤维，又称腈纶纤维，具有良好的耐日光性、耐腐蚀性和强度，广泛用于仿羊毛制品。其主要成分为聚丙烯腈。3.3.2鉴别方法（1）燃烧法：聚丙烯腈纤维燃烧时，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧速度较快，离火即灭，燃烧后有硬质的熔滴。（2）溶解法：聚丙烯腈纤维可溶于二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等溶剂，不溶于水、乙醇等。（3）显微镜观察：聚丙烯腈纤维截面呈圆形或异形，表面较粗糙。3.4聚乙烯醇纤维3.4.1纤维特征聚乙烯醇纤维，又称维尼纶纤维，具有良好的吸湿性、保暖性和生物降解性，应用于医疗、卫生等领域。其主要成分为聚乙烯醇。3.4.2鉴别方法（1）燃烧法：聚乙烯醇纤维燃烧时，火焰呈蓝色，有黑烟，燃烧速度较慢，离火可继续燃烧，燃烧后无熔滴。（2）溶解法：聚乙烯醇纤维可溶于热水，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。（3）显微镜观察：聚乙烯醇纤维截面呈不规则形状，表面较粗糙。第4章再生纤维4.1粘胶纤维4.1.1粘胶纤维的制备粘胶纤维是一种以天然纤维素为原料，经化学处理后制成的再生纤维。其制备过程主要包括纤维素浆粕的制备、老化、黄化、溶解、过滤、凝固、洗涤、牵伸和干燥等步骤。4.1.2粘胶纤维的结构与功能粘胶纤维具有光滑的表面、良好的吸湿性和透气性，但其强度和弹性模量相对较低。纤维结构呈现出不规则的多孔形态，有利于提高其吸湿性和染色性。4.1.3粘胶纤维的鉴别方法（1）燃烧法：粘胶纤维燃烧时具有特殊的刺激性气味，灰烬呈黑色小球状。（2）显微镜观察：粘胶纤维的横截面呈不规则的圆形或多边形，表面有细微的凹凸不平。（3）化学试剂法：粘胶纤维在碘碘化钾溶液中呈棕黄色。4.2莱赛尔纤维4.2.1莱赛尔纤维的制备莱赛尔纤维是一种以木浆为原料，通过有机溶剂溶解纤维素后再生而成的纤维。其制备过程主要包括预处理、溶解、干喷湿纺、凝固、洗涤、牵伸和干燥等步骤。4.2.2莱赛尔纤维的结构与功能莱赛尔纤维具有类似棉花的结构和功能，具有良好的强度、模量和伸长率，同时具有优异的生物降解性和可再生性。4.2.3莱赛尔纤维的鉴别方法（1）燃烧法：莱赛尔纤维燃烧时具有类似纸张的燃烧特性，燃烧速度较快，灰烬呈浅灰色。（2）显微镜观察：莱赛尔纤维的横截面呈圆形或椭圆形，表面有明显的纵向条纹。（3）红外光谱法：莱赛尔纤维的红外光谱图呈现出特有的吸收峰，可与其他纤维区分。4.3聚乳酸纤维4.3.1聚乳酸纤维的制备聚乳酸纤维是一种以玉米等谷物为原料，通过发酵提取乳酸，再经聚合、熔融纺丝等工艺制成的生物降解性纤维。4.3.2聚乳酸纤维的结构与功能聚乳酸纤维具有良好的生物降解性、生物相容性和可再生性。其强度和模量相对较低，但具有较好的柔韧性和伸长率。4.3.3聚乳酸纤维的鉴别方法（1）燃烧法：聚乳酸纤维燃烧时具有轻微的熔滴现象，燃烧速度较慢，灰烬呈白色。（2）显微镜观察：聚乳酸纤维的横截面呈不规则形状，表面有明显的凹凸不平。（3）红外光谱法：聚乳酸纤维的红外光谱图呈现出特有的吸收峰，可与其他纤维进行区分。第5章纤维分析方法概述5.1显微镜法显微镜法是纤维分析的基本方法之一，通过对纺织品纤维进行显微镜观察，可初步判断纤维的种类和形态。此方法主要采用光学显微镜，对纤维进行放大观察，依据纤维的形态特征，如截面形状、表面纹理、纵向形态等，进行纤维的定性分析。5.2燃烧法燃烧法是一种快速、简便的纤维鉴别方法。通过对纺织品纤维进行点燃，观察燃烧过程中的现象，如燃烧速度、火焰颜色、烟雾、灰烬等，以及燃烧后的气味，可对纤维种类进行初步判断。此方法适用于多种纤维的鉴别，但需注意安全及环境因素。5.3红外光谱法红外光谱法是一种基于纤维分子结构的分析方法。通过获取纤维样品的红外光谱图，分析光谱图中的特征吸收峰，可对纤维的种类进行准确鉴别。此方法具有快速、无损、高灵敏度等特点，适用于各种天然和化学纤维的鉴别。5.4X射线衍射法X射线衍射法是利用X射线对纤维晶体结构进行分析的方法。通过对纤维样品进行X射线衍射，得到衍射图谱，分析图谱中的衍射峰位置、强度和形状，可以判断纤维的晶体结构和结晶度。此方法对于鉴别不同纤维种类具有较高的准确性，尤其适用于天然纤维和再生纤维的鉴别。第6章显微镜法纤维分析6.1光学显微镜6.1.1概述光学显微镜是通过可见光光源、物镜、目镜等光学元件对纤维进行观察和分析的仪器。本章主要介绍光学显微镜在纺织品纤维分析中的应用。6.1.2仪器及设备（1）光学显微镜：包括生物显微镜、纤维显微镜等。（2）物镜：不同倍数的物镜，如4倍、10倍、40倍、100倍等。（3）目镜：10倍、15倍等。（4）光源：卤素灯、LED灯等。（5）载玻片、盖玻片、切片刀等。6.1.3纤维观察方法（1）制备纤维切片：将待分析的纤维样品固定在载玻片上，盖上盖玻片。（2）调整显微镜：开启显微镜，调整光源，选择合适的物镜和目镜。（3）观察纤维：将切片放置在显微镜的物镜下，调整焦距，观察纤维的形态、结构等特征。6.2扫描电子显微镜6.2.1概述扫描电子显微镜（SEM）是一种利用电子束扫描样品表面，通过检测二次电子信号来获得样品表面形貌的高分辨率显微镜。本章介绍SEM在纺织品纤维分析中的应用。6.2.2仪器及设备（1）扫描电子显微镜。（2）真空泵、样品台、探测器等。（3）样品制备设备：如冷冻干燥仪、离子溅射仪等。6.2.3纤维观察方法（1）样品制备：将纤维样品进行冷冻干燥、离子溅射等处理，使其表面导电。（2）放置样品：将处理后的样品固定在样品台上。（3）调整SEM：开启SEM，调整加速电压、工作距离等参数。（4）观察纤维：用电子束扫描样品表面，观察纤维的形貌、表面特征等。6.3显微镜法操作步骤及注意事项6.3.1操作步骤（1）样品准备：根据不同的显微镜方法，进行纤维样品的制备。（2）仪器调整：根据显微镜类型，调整光源、物镜、目镜等参数。（3）观察纤维：将制备好的样品放置在显微镜下进行观察，记录纤维的形态、结构等特征。（4）数据记录与分析：对观察到的纤维特征进行记录、分析，为纤维鉴别提供依据。6.3.2注意事项（1）操作过程中要保证样品的完整性，避免损坏纤维结构。（2）根据纤维类型，选择合适的显微镜方法进行观察。（3）观察时，要保证显微镜的焦距、光源等参数稳定，以保证观察结果的准确性。（4）在分析纤维时，要结合其他分析方法，如化学分析、物理功能测试等，以提高鉴别结果的可靠性。第7章燃烧法纤维分析7.1燃烧特征纺织品的纤维成分可通过燃烧法进行分析与鉴别。不同类型的纤维在燃烧过程中表现出独特的特征，以下为常见纤维的燃烧特征：7.1.1天然纤维（1）棉纤维：燃烧时火焰较小，伴有轻微的爆裂声，灰烬呈细小粉末状。（2）麻纤维：燃烧速度较快，伴有明显的爆裂声，灰烬呈浅灰色。（3）羊毛：燃烧时有焦糊味，火焰较小，灰烬呈黑色小球状。（4）丝：燃烧时有特殊的气味，灰烬呈浅灰色。7.1.2合成纤维（1）聚酯：燃烧时有明显的熔滴，火焰较大，灰烬呈透明小球状。（2）尼龙：燃烧时有熔滴，火焰较大，伴有刺激性气味，灰烬呈浅棕色。（3）聚丙烯：燃烧时有熔滴，火焰较小，灰烬呈透明小球状。（4）聚丙烯腈：燃烧时有熔滴，火焰较大，伴有特殊气味，灰烬呈黑色。7.2燃烧法操作步骤及注意事项7.2.1操作步骤（1）准备样品：从纺织品中抽取适量样品，保证样品具有代表性。（2）燃烧实验：将样品放置在酒精灯火焰上，观察其燃烧特征。（3）记录现象：详细记录样品燃烧时的火焰、气味、熔滴和灰烬等特征。（4）对比分析：根据燃烧特征，对比各类纤维的标准特征，进行纤维成分鉴别。7.2.2注意事项（1）实验过程中，需保持实验室通风良好，避免烟雾和有害气体对实验人员造成伤害。（2）进行燃烧实验时，应佩戴防护眼镜和手套，保证实验安全。（3）样品燃烧时，避免直接接触火焰，以免影响燃烧特征。（4）实验过程中，要严格控制燃烧时间和温度，防止样品燃烧过度，影响判断。（5）在对比分析时，要综合考虑样品的燃烧特征，避免单一特征导致的误判。第8章红外光谱法纤维分析8.1红外光谱原理红外光谱法是一种基于分子振动能级跃迁的光谱技术。当样品受到特定波长的红外光照射时，分子中的化学键将发生振动，吸收特定波长的光能，从而产生红外吸收光谱。每种纤维的化学结构有其特定的红外吸收特征，通过分析这些特征，可以实现纤维种类的鉴别。8.2纤维红外光谱特征纤维的红外光谱特征主要表现在以下几方面：8.2.1纤维素纤维纤维素纤维在红外光谱图上表现出明显的特征峰，如1020cm1附近的CO伸缩振动峰，1160cm1附近的CCO伸缩振动峰，以及3400cm1附近的OH伸缩振动峰。8.2.2蛋白质纤维蛋白质纤维的红外光谱特征主要表现在酰胺键的吸收峰，如1600cm1附近的酰胺Ⅰ带，以及酰胺Ⅱ带（1500cm1附近）。8.2.3合成纤维合成纤维如聚酯、尼龙等，具有特定的官能团吸收峰。例如，聚酯纤维在1720cm1附近有C=O伸缩振动峰，而尼龙纤维则在1650cm1附近出现酰胺C=O伸缩振动峰。8.3红外光谱法操作步骤及注意事项8.3.1操作步骤（1）样品制备：将待测纤维剪成细小片段，采用KBr压片法制备样品。（2）仪器校准：使用标准多聚物进行光谱仪校准，保证测试准确性。（3）光谱采集：将制备好的样品放置在红外光谱仪的样品室内，进行光谱扫描。（4）数据处理：采用适当的软件对光谱数据进行处理，包括基线校正、峰归一化等。（5）纤维鉴别：分析样品光谱图，与标准光谱图进行比对，确定纤维种类。8.3.2注意事项（1）样品制备过程中，尽量避免污染和损伤纤维结构。（2）操作过程中需保持仪器清洁，避免产生噪声和误差。（3）对于不同类型的纤维，选择合适的测试参数，以保证光谱图的准确性。（4）在分析过程中，要充分了解各种纤维的红外光谱特征，避免误判。第9章X射线衍射法纤维分析9.1X射线衍射原理X射线衍射法是基于X射线与晶体物质相互作用时产生衍射现象的分析方法。当X射线入射到晶体上时，由于晶体中原子的规则排列，X射线会发生衍射。衍射的强度、角度和位置与晶体的结构密切相关。通过测量衍射图谱，可以获取晶体结构的详细信息，从而实现对纤维材料的分析。9.2纤维X射线衍射特征纤维材料的X射线衍射特征主要体现在以下几个方面：（1）衍射峰位置：衍射峰的位置与纤维晶体的晶面间距有关，可以通过布拉格公式计算得出。（2）衍射峰强度：衍射峰的强度与晶体中原子排列的有序程度有关，反映了纤维晶体的结晶度。（3）衍射峰形状：衍射峰的形状可以反映晶体的尺寸、形状以及微观应力等。（4）衍射峰宽度：衍射峰的宽度与晶体尺寸有关，可通过谢乐公式计算出晶体尺寸。9.3X射线衍射法操作步骤及注意事项操作步骤：（1）样品准备：将纤维样品剪成细小片段，平铺在样品台上。（2）仪器校准：使用标准样品对X射线衍射仪进行校准，保证测试数据的准确性。（3）数据采集：将样品放入X射线衍射仪，设置适当的扫描范围、步长和曝光时间，进行数据采集。（4）数据处理：对采集到的衍射数据进行背景扣除、归一化处理，得到衍射图谱。（5）分析结果：根据衍射图谱，分析纤维的结晶度、晶体尺寸等参数。注意事项：（1）在操作过程中，要注意安全，避免X射线辐射对人体的危害。（2）样品准备时要保证纤维片段均匀、无损伤，以保证测试结果的准确性。（3）仪器校准过程中，要选择与纤维样品性质相近的标准样品。（4）数据采集时，要根据纤维样品的结晶度、晶体尺寸等特性，合理设置扫描范围和步长。（5）数据处理时，要充分扣除背景，避免背景信号对衍射峰的干扰。同时注意选择合适的衍射峰进行拟合分析。第10章纤维分析与鉴别实例10.1实例一：棉/聚酯混纺织物10.1.1纤维原料特性棉纤维具有良好的吸湿性、透气性和保暖性；聚酯纤维则具有高强度、耐磨性和抗皱性。棉/聚酯混纺织物