木棉纤维的几种鉴别方法

2023-03-16张技术黄剑平

辽宁丝绸 2023年1期

李琳张技术黄剑平

（1.常熟理工学院纺织服装与设计学院，江苏常熟 215500；2.常熟中纺联检测中心有限公司，江苏常熟 215500）

一、木棉纤维的微观结构和成分

木棉纤维横向呈椭圆形；纵向外观呈圆柱形，表面光滑，不显转曲；中段较粗，根端钝圆，梢端较细,两端封闭，细胞中充空气。胞壁厚度仅为0.5——2μm，接近透明，胞宽壁厚比值为20，具有独特的薄壁、大中空结构。木棉纤维外壁有类似蜡质的物质存在，表面较多的蜡质使纤维光滑、不吸水、不易缠结。这些特点，使其具有抗菌、抗螨和保暖的性能，可作为抗菌、保暖、隔声、隔热、吸附油烟等的材料。

木棉纤维的主要成分是纤维素和木质素，会有少量灰分。木质素高导致纤维强度低，木棉纤维又有短而细、抗静电性能较差等缺点，纺纱时断头率高，所以常与其他纤维混纺。其中木棉纤维与聚酯纤维混纺时，可以提高织物的抗皱性、耐磨性和挺括性；与聚丙烯腈纤维混纺时，可以使织物蓬松柔软，易洗快干。

二、木棉纤维的定性鉴别方法

本文将木棉纤维与聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维三种合成纤维相对比，进行综述。

（一）燃烧法

燃烧法的原理是根据纤维靠近火焰、接触火焰和离开火焰时的状态及燃烧时产生的气味和燃烧后残留物特征来辨别纤维类别。表1 是木棉纤维与聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维燃烧时状态的对比。

表1 木棉纤维与聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维的燃烧状态

从表1 中可以看出，木棉纤维与三种合成纤维在靠近火焰时、接触火焰时、离开火焰时的状态及燃烧时产生的气味和燃烧后残留物特征均有明显差异，可以比较容易鉴别出来。这种方法适用于成分明确的情况下，简单区分木棉纤维和其他化学纤维，对于混纺纱成分鉴别有难度。

（二）显微镜法

用显微镜观察未知纤维的纵面和横截面形态，对照纤维的标准照片和形态描述来鉴别未知纤维的类别。表2 为木棉纤维与聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维横纵截面形态特征对比。

表2 木棉纤维与聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维横纵截面形态特征

从表2 中可以看出，在显微镜下，木棉纤维与合成纤维纵截面的形态差异比较大。首先是它们的形状，木棉纤维是椭圆形，合成纤维是圆形等异型截面；而且木棉纤维有中空结构，合成纤维没有。纵截面木棉纤维与合成纤维表面均光滑，但木棉纤维光泽好；与合成纤维的其他差异可以看小黑点、沟槽、条纹等，但聚酯纤维纵截面有的有小黑点有的没有，也许分辨不出。

（三）溶解法

溶解法的原理是利用纤维在不同温度下的不同化学试剂中的溶解特性来鉴别纤维。

一般经验丰富的实验员通过燃烧法和显微镜法就可基本确定纤维是哪一种纤维。根据表3 木棉纤维与聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维溶解性能对比，可以用1mol/L 次氯酸钠溶液作为溶剂做进一步验证。

三、木棉纤维的定量鉴别方法

以上三种方法可用于区别出木棉纤维，叫做定性。而产品标签上要写出具体的含量，需要进行定量。木棉纤维与合成纤维的含量可以用定量化学分析方法测量，这是一种基本的鉴别方法，原理是利用纤维在化学溶剂中不同的溶解特性，选择适当的溶剂，使混纺产品的纤维组分进行化学分离，从而求得各种纤维在混纺产品中的百分含量。

可以根据表3 选择适当的溶剂，木棉纤维与聚酰胺纤维可以选用20%的盐酸，聚丙烯腈纤维可以选用N，N-二甲基甲酰胺，聚酯纤维可以选用75%的硫酸。不选用1mol/L 次氯酸钠溶液，是因为1mol/L 次氯酸钠溶液是碱性，对纤维素纤维的损伤较大，结果的误差会增大。

定量分析时，可以根据《GB/T 2910.1-2019 纺织品定量化学分析第1 部分：试验通则》的要求进行实验。按标准对木棉纤维与合成纤维的混合物或纺织品进行预处理。取1g 实样，根据定性实验得出合成纤维是哪一种，选择适当的溶剂，实样与溶剂按1:100 的浴比混合后在适当的温度下加上特定溶剂一定时间后，进行抽滤，烘干，冷却，称量和计算，得出纤维所占百分比。