項目一 分析紡織材料的纖維成分

隨著化學纖維的發展，各種纖維原料及其制成的純紡或混紡織物日益增多。不同的纖維制品不僅物理化學性能不同，染整加工方法及工藝條件也不相同。因此，分析與了解被加工纖維及其制品的組成，有助于染整工作者合理制訂工藝，從而確保產品質量。

紡織材料成分分析（composition analysis）是根據各種紡織纖維在不同條件下所表現出的性質差異而區分鑒定的。纖維鑒別的方法很多，常用的有燃燒法、化學溶解法、顯微鏡觀察法和藥品著色法等。

本項目的教學目標是使學生了解各類纖維的燃燒特性、溶解性能及形態特征，掌握紡織材料成分分析的常用方法，并能綜合運用各種方法，較準確、迅速地鑒別未知纖維及其制品的成分。

任務一 用燃燒法鑒別纖維成分

一、任務描述

取纖維素纖維（cellulose fiber）（如棉、麻、黏膠纖維等）、蛋白質纖維（protein fiber）（如羊毛、蠶絲等）、合成纖維（synthetic fiber）（如滌綸、錦綸、腈綸等）若干份作為未知纖維，標上編號，逐一進行燃燒實驗，觀察燃燒現象與特征。依據各種纖維的燃燒性能，推斷纖維種類。

二、實驗準備

1.儀器設備 鑷子、剪刀、酒精燈等。

2.實驗材料 各種紡織纖維、紗線或織物若干。

三、方法原理

利用各種纖維材料不同的燃燒特征，根據纖維在火焰下燃燒時的現象、氣味以及燃燒后殘留物狀態來分辨纖維類別。

四、操作步驟

（1）將酒精燈點燃，取10mg左右的纖維用手捻成細束，試樣若為紗線則剪成一小段，若為織物則分別抽取經緯紗數根。

（2）用鑷子夾住一端，將另一端漸漸靠近火焰，觀察纖維對熱的反應情況。

（3）將纖維束移入火焰，觀察纖維在火焰中和離開火焰后的燃燒現象，嗅聞火焰剛熄滅時的氣味。

（4）待試樣冷卻后觀察灰燼顏色、手感和形狀。

（5）逐一觀察各種纖維的燃燒現象，并記錄下來，對照表2-1常見纖維燃燒特征，初步判斷纖維的類別。

表2-1 常見纖維燃燒特征

續表

五、注意事項

（1）某些通過特殊整理的織物，如防火、抗菌、阻燃等織物不宜采用此種方法。

（2）該方法較適宜于紡織纖維、純紡紗線、純紡織物或純紡紗交織物的原料鑒別。

（3）在用嗅覺聞燃燒時的氣味時，應注意勿使鼻子距試樣過近。正確的方法應該是：一手拿著剛離開火焰的試樣，將試樣輕輕吹熄，待冒出一股煙時，用另一只手將試樣附近的氣體扇向鼻子。

六、實驗報告（表2-2）

表2-2 實驗報告

任務二 用化學溶解法鑒別纖維成分

一、任務描述

取纖維素纖維（棉、麻、黏膠纖維等）、蛋白質纖維（羊毛、蠶絲等）、合成纖維（滌綸、錦綸、腈綸等）若干份作為未知纖維，標上編號。分別用不同溶劑進行溶解，觀察纖維在溶劑中的溶解情況。依據各種纖維的溶解性能，推斷纖維種類。

二、實驗準備

1.儀器設備 試管、試管架、試管夾、溫度計（100℃）、恒溫水浴鍋、玻璃棒、電爐等。

2.染化藥品 氫氧化鈉溶液、鹽酸、硫酸、甲酸、二甲基甲酰胺溶液（均為化學純）。

3.實驗材料 各種紡織纖維、紗線或織物若干。

4.溶液準備 5%氫氧化鈉溶液、20%鹽酸、37%鹽酸、75%硫酸、88%甲酸、二甲基甲酰胺溶液。

三、方法原理

利用各類纖維材料對酸、堿、有機溶劑等化學試劑的穩定性不同，通過不同化學試劑、不同溫度的溶解試驗鑒別纖維所屬類別。

四、操作步驟

（1）將待測纖維（若試樣為紗線則剪取一小段紗線；若為織物則抽出織物經緯紗少許）分別置于試管內。

（2）在各試管內分別注入某種溶劑，在常溫或沸煮5min下并加以攪拌處理，觀察溶劑對試樣的溶解現象，并逐一記錄觀察結果。

（3）依次調換其他溶劑，觀察溶解現象并記錄結果。

（4）參照表2-3常見纖維的溶解性能，確定纖維的種類。

表2-3 常見纖維的溶解性能

五、注意事項

（1）由于溶劑的濃度和溫度不同，纖維的可溶性表現不一樣，所以應嚴格控制溶劑的濃度和溫度。

（2）整理用劑對溶解法干擾很大，因此，如果處理的是織物，測試前必須經預處理，將織物上的整理劑去除。

（3）溶劑對纖維的作用可以分為溶解、部分溶解和不溶解等幾種，而且溶解的速度也不同，所以在觀察纖維溶解與否時，要有良好的照明，以避免觀察誤差。

六、實驗報告（表2-4）

表2-4 實驗報告

任務三 用顯微鏡觀察法鑒別纖維成分

一、任務描述

取纖維素纖維（棉、麻、黏膠纖維等）、蛋白質纖維（羊毛、蠶絲等）、合成纖維（滌綸、錦綸、腈綸等）若干份作為未知纖維，標上編號。分別制作縱向和橫截面切片，放置在顯微鏡下觀察。依據各種纖維的縱向和橫截面形態特征，推斷纖維的種類。

二、實驗準備

1.儀器設備 顯微鏡、載玻片、蓋玻片、哈氏切片器、剃須刀片、鑷子。

2.染化藥品 甘油、火棉膠（均為工業品）。

3.實驗材料 各種紡織纖維、紗線或織物若干。

三、方法原理

利用顯微鏡觀察未知纖維的縱向和橫截面形態，對照纖維的標準顯微照片，或依據各種纖維的縱向及橫截面形態特征，鑒別未知纖維的類別，并初步確定屬于純紡還是混紡產品。

四、操作步驟

1.纖維縱向觀察

（1）將纖維并向排齊（若為紗線則剪取一小段退去捻度，若為織物則分別抽取織物經紗與緯紗并退去捻度，抽取纖維）置于載玻片上，滴一滴甘油，蓋上蓋玻片。

（2）將放有試樣的載玻片放在載物臺夾持器內，按規定步驟調節顯微鏡至呈現清晰圖像。

（3）將在顯微鏡下觀察到的纖維縱向形態描繪在紙上。取下試樣，用濾紙擦去甘油，繼續裝上另一種纖維試樣進行觀察。

（4）對照各種纖維縱向的特征或標準照片，判斷未知纖維的類別。

圖2-1 纖維切片器結構示意圖

1，2—底板 3—勻給螺絲 4—銷子

2.纖維橫截面觀察 通常用哈氏切片器（圖2-1）切片后觀察，其操作過程如下：

（1）將切片器上勻給螺絲向上旋轉，使螺桿下端升離狹縫，提起銷子，將螺座轉到與底板成垂直位置。將底板2從底板1中抽出。

（2）把整理好的一束纖維試樣嵌入底板2中間的狹縫中，再把底板1的塞片插入底板2的狹縫，使試樣壓緊。

（3）用刀片切去露在底板正反兩面的纖維，將螺座恢復到原來的位置并將其固定。此時勻給螺絲的螺桿下端正對準底板2中間的狹縫。

（4）旋轉勻給螺絲，使螺桿下端與纖維試樣接觸，再順螺絲方向旋轉螺絲上刻度2～3格，使試樣稍稍頂出板面，然后在頂出的纖維表面用玻璃棒薄薄涂上一層火棉膠。稍放片刻，用鋒利的刀片沿底座平面切下切片。

（5）將第一片切片丟棄，再旋轉螺絲上刻度一格半，涂上火棉膠稍等片刻切片。

（6）按此法切下所需片數試樣。

（7）將切片放在載玻片上，滴上一滴甘油，蓋上蓋玻片。將蓋玻片置于顯微鏡下，按纖維縱向觀察操作方法進行觀察，并將觀察到的切片圖形描繪在紙上。

（8）對照表2-5常見纖維的橫截面、縱向形態特征，判斷纖維的類別。

表2-5 常見纖維橫截面形態、縱向形態特征

五、注意事項

（1）切片時，可將纖維束固定在羊毛或麻纖維中，使纖維保持平直，防止纖維倒伏而影響切片質量。

（2）蓋玻片合上后，應注意盡量排除空氣，不能有氣泡，以免影響觀察效果。

六、實驗報告（表2-6）

表2-6 實驗報告