纺织材料学实验

1、目录实验一 纺织纤维的鉴别（综合性实验）实验二 混纺织物中纤维成分的定性和定量分析（设计性实验）实验三 中段称重法测定棉纤维的公制支数（验证性实验）实验四 烘箱法测定纺织纤维水分（验证性实验）实验五 原棉的品级与手扯长度检验（验证性实验）实验六 纱线弹性实验（验证性实验）实验七 单根纱线强力伸长的测定（验证性实验）实验八 织物力学性能的测定（综合性实验） 实验九 织物的耐磨性实验（综合性实验）实验十 织物折皱弹性实验（验证性实验）实验十一 织物悬垂性测定（验证性实验）实验十二 织物透气性实验（验证性实验）实验十三 织物阻燃性能的测试（综合性实验）实验十四 织物起毛起球性能测试（验证性实验）实验

2、十五 纺织品基本安全性能检验 （综合性实验）实验一 纺织纤维的鉴别（综合性实验）一、实验的目的与要求纤维鉴别不仅常用于纤维集合体的识别，而且常用于区别纱线、织物以及混纺制品的纤维组成。本实验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。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、氢氧化钠、二甲基甲酰胺、二甲苯等及碘碘化钾溶液，并需备载玻片、盖玻片、酒精灯及试管等。三、 基本知识纺织纤维的种类很多，随着化学纤维的快速发展，混纺和交织的纺织品也日益增多

3、，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是很重要的。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别较为明显，因此，鉴别天然纤维主要是根据纤维外观形态特征。而许多化学纤维特别是一般合成纤维的外观形态基本相似，其截面多数为圆形，但随着异形纤维的发展，同一种类的化学纤维可以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

4、维主要根据纤维物理和化学性质的差异来进行鉴别。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，也可以根据纤维分子结构鉴别纤维，如X射线衍射法及红外线吸收光谱法等。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。它既能用于单一成分的纤维，也可以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，如棉纤维的天然转曲、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。而化学纤维的截面多数呈圆形，纵向平滑，呈棒状，在显微镜下不易区分，必须与其他方

5、法结合才能鉴别。2. 燃烧法： 燃烧法是鉴别纤维的常用方法之一，它是利用纤维的化学组成不同，其燃烧性能也不同来区分纤维的种类。取一小束待鉴别的纤维，用镊子夹住，缓慢地移近酒精灯火焰，仔细观察纤维接近火焰、在火焰中和离开火焰后的燃烧状态，燃烧时发出的气味，以及燃烧后的灰烬特征，对照纤维燃烧特征表，粗略地鉴别其类别。燃烧法适用于纯纺产品，不适用于混纺产品，或经过防火、防燃及其他整理的纤维和纺织品。几种常见的纤维的燃烧特征见表1-1。3. 药品着色法： 药品着色法是根据各种纤维对某种化学药品的着色性能不同来迅速鉴别纤维品种的方法。此法实用于未染色的纤维或纯纺纱线和织物，有着色剂和通用着色剂两种。前者

6、用以鉴别某一类特定纤维，后者是有各种染料混合而成，可对各种纤维染成各种不同的颜色，然后根据所染颜色的不同鉴别纤维。通常采用的着色剂有碘-碘化钾溶液和HI纤维鉴别着色剂。碘-碘化钾溶液是将碘20g溶解于100ml的碘化钾饱和溶液中，把纤维浸入溶液中0.5-1min，取出后水洗干净，根据着色不同，判别纤维品种。HI纤维鉴别着色剂是中国纺织大学和上海印染公司共同研制的一种着色剂。具体鉴别时可将试样放入微沸的着色溶液中，沸染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、丝和锦纶可采用沸染3s的方法，扩大色相差异。染好后与标准样对照，根据色相确定纤维类别。几种纺织纤维

7、的着色反应见表1-2。4. 溶解法：溶解法是利用各种纤维在不同的化学溶剂中的溶解性能来鉴别纤维的方法，它适用于各种纺织纤维，包括染色纤维或混纺成分的纤维、纱线与织物。此外，溶解法还广泛用于分析混纺产品中的纤维含量。对单一成分的纤维，鉴别时可将少量待鉴别的纤维放入试管中，注入某种溶剂，用玻璃棒搅动，观察纤维在溶剂中的溶解情况 ，如：溶解、微溶解、部分溶解和不溶解等几种情况。若混合成分的纤维或纤维量极少，则可在显微镜载物台上放上具有凹面的载玻片，然后在凹面处放入试样，滴上溶剂，盖上玻璃片，直接在显微镜中观察，根据不同的情况，判别纤维类别。有的溶剂需要加热，此时要控制一定的温度。常见纤维的溶解性能见

8、表1-3表1-1 几种常见的纤维燃烧特征纤维名称接近火焰在火焰中离开火焰残渣形态气味棉、麻、纤维、富纤羊毛、蚕丝涤纶锦纶腈纶维纶丙纶氯纶不容，不缩收缩收缩，熔融收缩，熔融收缩，熔融，发焦收缩，微融缓慢收缩收缩迅速燃烧逐渐燃烧先熔后烧，有溶液滴下先熔后烧，有溶液滴下熔融燃烧，有发光小火花燃烧熔融燃烧熔融燃烧，有大量黑烟继续燃烧不易燃烧能燃烧能燃烧继续燃烧继续燃烧继续燃烧不能燃烧少量灰白色的烟松脆黑灰玻璃状黑褐色硬球玻璃状黑褐色硬球松脆黑色硬块松脆黑色硬块硬黄黑色球松脆黑色硬块烧纸味烧毛发味特殊芳香味氨臭味有辣味有特殊甜味轻微的沥青味带有氨化氢臭味表1-2 几种纺织纤维的着色反应纤维种类HI纤维鉴

9、别着色剂着色碘碘化钾液着色棉灰不染色麻(苎麻)青莲不染色蚕丝深紫淡黄羊毛红莲淡黄粘胶纤维绿黑蓝青铜氨纤维黑蓝青醋酯纤维桔红黄褐维纶玫红蓝灰锦纶酱红黑褐腈纶桃红褐色涤纶红玉不染色氯纶不染色丙纶鹅黄不染色氨纶姜黄表1-3 常见纤维的溶解性能溶剂.纤维种类盐酸(30%,24)硫酸(75%,24氢氧化钠(5%,煮沸)甲酸(85%,24)冰醋酸(24)间甲酚（24二甲基甲酰胺（24二甲苯（24棉ISIIIIII羊毛IISIIIII蚕丝SSSIIIII麻ISIIIIII粘胶纤维SSIIIIII醋酯纤维SSPSSSSI涤纶IIIIISIII锦纶SSISISII腈纶ISSIIIISI维纶SSISISII丙纶I

10、IIIIIIS氯纶IIIIIISI注：S溶解；SS微溶；P部分溶解；I不溶解5熔点法： 熔点法是根据化学纤维的熔融特性，在化学熔点仪上或在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，从而鉴别纤维。由于某些化纤的熔点比较接近，较难区分，还有些纤维没有明显的熔点，因此，熔点法一般不单独应用，而是作为证实某种纤维的辅助方法。几种化学的熔点见表14。表1-4几种化学纤维的熔点纤维种类熔点纤维种类熔点二醋酯纤维255220锦纶6215220三醋酯纤维300左右锦纶66250260涤纶255260锦纶11180185丙纶165173乙纶125-135氯纶200210氨纶2002

11、30维纶223239腈纶不明显6比重法： 是利用各种纤维比重的不同来鉴别纤维的方法。通常采用密度梯度法测定纤维的比重，然后根据测得的纤维比重，判断该纤维的类别。7双折射法： 纺织纤维的双折射和折射率与纤维分子的化学组成及其排列有关，不同纤维具有不同的折射率和双折射。因此，可用测定纤维双折射来鉴别各种纺织纤维。纤维的折射率和双折射测定通常应用液体浸没法和补偿法。8X射线衍射法和红外吸收光谱法：X射线衍射法和红外吸收光谱法都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，用红外吸收光谱法鉴别纤维更有效。 当X射线照射到纤维结晶区时，X射线被晶体的原子面所衍射，其

12、衍射角度决定于X射线的波长和晶体中原子晶面之间的距离。由于各种纤维晶体的晶粒大小不同，X 射线的衍射图具有不同的特性，拍摄未知纤维的衍射图与标准的纤维衍射图相对照，从而鉴别未知纤维的品种。 红外吸收光谱法是根据各种纤维具有不同的化学基团，在红外光谱中出现的特征吸收光谱来鉴别纤维。鉴别纤维时，将未知纤维和已知纤维的红外吸收光谱进行对照，找出特征吸收基团的吸收光谱带是否相同，从而确定纤维品种。红外吸收光谱法是鉴别纤维很有效的方法之一，它能准确而快速的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。 纺织纤维的鉴别方法很多，但在实际鉴别时一般不能使用单一的方法，而将几种方法结合起来运用

13、，综合分析，才能正确得出结论。 鉴别纤维的步骤，一般先确定纤维的大类，如区别天然纤维素纤维，天然蛋白质纤维，再生纤维和合成纤维，而后区分出纤维具体品种，最后得出结论。思考题1 鉴别棉、毛、丝、麻和涤纶、锦纶、腈、丙纶纤维，各采用何种方法最简便可靠？2 如何鉴别羊毛、涤纶、粘胶纤维三合一的混纺品？实验二 混纺织物中纤维成分的定性和定量分析（设计性实验）随着化学纤维的不断发展，采用化学纤维与棉、麻、丝、毛等天然纤维混纺和交织以及各种化纤混纺和交织的纺织产品愈来愈多，而混纺和交织的目的，就在于发挥各种纤维的优良性能，取长补短，满足各种用途的不同要求，并且扩大品种，降低成本。因此了解和掌握纤维混纺产品

14、中各纤维的种类及混纺比的测定，对于准确检验产品具有重要意义。 一、混纺产品中纤维成分的定性分析对于混纺产品，有效的鉴别纤维种类的方法是先用显微镜观察，确认其中含有几种纤维，然后再用适当方法逐一区分。（一）基本原理利用显微镜观察未知纤维的纵向形态和横截面形态特征，对照纤维的标准显微镜照片和标准资料综合鉴别未知纤维的种类。几种常见纤维的纵向照片如图1，横截面照片如图2： A ：马海毛 B：棉 C：山羊绒 D:绵羊毛 E：羊驼毛 F：柞蚕丝 G：牦牛毛 H：普通粘胶 I：维纶 J:蜘蛛丝 图1 几种常见纤维的纵向照片 A:棉横截面 B：马海毛横截面 C：山羊绒横截面 D：兔毛横截面 E：骆驼绒横截面

15、 F：牦牛绒横截面 G：绵羊毛横截面 H：蚕丝横截面 I：竹浆纤维横截面 J：竹原纤维横截面 K：苎麻纤维横截面 L：亚麻纤维横截面图2 各种常见纤维的横截面（二）检验方法1、试样准备将纱线从织物中抽出，解捻成单纤维状态，然后并列排齐。试样应能代表抽样单位中的纤维，如果发现样品存在不均匀性，则试样应按每个不同部位取样。2、试剂、仪器与工具无水乙醇、二甲苯、苯胺、乙醚、甘油等试剂。哈氏切片器、剃须刀片、镊子、剪刀、载玻片、盖玻片、生物显微镜等。3、检验步骤（1）制片：用哈氏切片器将纤维分别切成长0.4mm左右的纤维束和厚度为10um-30um的横截面切片，将这些纤维短段和切片分别置于滴有适量的、

16、符合标准要求的粘性介质（甘油或苯胺等）的载玻片上，用镊子搅拌使之充分混和，然后盖上盖玻片，并使纤维均匀分布。盖盖玻片时应首先将盖玻片的一边接触载玻片，再将另一边轻轻放下，以避免样片内产生气泡，制好的样片应保证纤维均匀分布，纤维数量满足测试要求，没有气泡，介质不溢出。（2）调试显微镜：按操作规程或使用说明书进行。（3）测试：把样片放在显微镜的载物台上，盖玻片面对物镜，固定好样片，选择样片的一个角作为起点，顺次观察投影圈内的纤维，直至整个样片。然后将观察结果与纤维显微镜照片或标准资料对照，即可判别出未知纤维的种类。对于横截面形状相同的纤维，可以结合溶解法或红外光谱法进一步区分纤维种类。二、混纺产品

17、中纤维成分的定量分析分析混纺比的测定方法很多，常用的是定量化学分析法。这种方法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，使混纺产品中某一组分溶解，将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；另外还可以用显微镜观察法，利用纤维不同的横截面和纵面等外观形态将纤维区分开来，计其根数并测量直径，从而计算出各组分的百分含量。显微镜观察法适用于不易用溶剂进行化学分离的混纺产品，例如，棉、麻混纺产品、羊毛、兔毛混纺产品等。（一）二组分纤维混纺产品定量化学分析方法1、仪器索氏萃取器、恒温水浴锅、真空抽气泵、精度为0.0002g的分析天平、电热鼓风烘箱、干燥器、有塞三角

18、烧瓶（250ml以上）、玻璃砂芯坩埚、机械振荡器、称量瓶、量筒、烧杯、抽气滤瓶、温度计等。2、试剂蒸馏水或去离子水、乙醚或石油醚（石油醚馏程为40 oC -60 oC）、二甲基酰胺、丙酮、二氯甲烷、甲酸/氯化锌溶液、二硫化碳/丙酮溶液、0.9mol/L-1.1mol/L次氯酸钠溶液、80%甲酸溶液、75%硫酸溶液、50%硫氰酸钠溶液、稀氨水等。3、试样制备散纤维要充分混合，纱线则剪成1cm长小段，织物应拆成纱线，毡类织物则剪成细条或小块（剪样时应注意每个试样都要包含组成织物的各种纤维组分）。由两种或两种以上不同质地的面料构成的纺织品或服装应分别取样。每个试样至少两份，每份试样不少于1g。4、实

19、验步骤（1）试样的预处理A、一般预处理：取试样5g左右，放在索氏萃取器中，用石油醚萃取1h，每小时至少循环6次，待试样中的石油醚挥发后，把试样浸入冷水1h，再在65 oC± 5 oC的水中浸泡1h，浴比1100，并不时搅拌溶液，然后抽吸或离心脱水、晾干，以去除纤维上的油脂、蜡以及其他水溶性物质。B、特殊预处理：主要是去除不能溶于水的浆料、树脂及天然纤维素纤维中的非纤维物质。如不能用石油醚和水萃取，则用特殊的方法处理，同时要求这种处理不会改变纤维的组成和含量。（2）检验 将预处理后的试样放入通风的烘箱中，在100oC±3oC温度下烘干，再将烘干后的试样放入已知重量的称量瓶内，

20、连同瓶盖放入烘箱内烘干，烘干温度为，一般烘2h-4h至质量恒定（间隔1h，连续两次称得的试样质量差异不超过0.1%）。烘干后盖上瓶盖，迅速移入干燥器内冷却称量，选择溶剂进行溶解处理，将不溶纤维放入已知质量的玻璃砂芯坩埚中，连同盖子放入烘箱内烘干，然后盖上盖子，迅速移入干燥器内冷却称重。5、各组分含量的计算（1）净干含量百分率的计算P1=100m1d/m0P2=100-P1式中：P1不溶纤维的净干含量百分率，%P2溶解纤维的净干含量百分率，% M0预处理后试样干燥质量，gm1剩余的不溶纤维的干燥质量，gd不溶解纤维在试剂处理时的质量修正系数，当不溶解纤维质量损失时，d值大于1；质量增加时，d值小

21、于1.（2）给定公定回潮率含量百分率的计算Pm=100P1 (1+a1/100)/P1 (1+a1/100)+P2 (1+a2/100)Pn=100-Pm式中：Pm不溶纤维结合公定回潮率的含量百分率，%Pn溶解纤维结合公定回潮率的含量百分率，%P1不溶解纤维的净干含量百分率，%P2溶解纤维的净干含量百分率，%a1不溶纤维的公定回潮率，%a2溶解纤维的公定回潮率，%(3)结合公定回潮率和预处理中纤维损失及非纤维物质去除率的含量百分率的计算PA=100P1 1+(a1+b1)/100/P1 1+(a1+b1)/100+P21+(a2+b2)/100PB=100-PA式中：PA不溶纤维结合公定回潮率

22、和预处理中纤维损失的含量百分率，%Pn溶解纤维结合公定回潮率和预处理中纤维损失的含量百分率，%P1不溶解纤维的净干含量百分率，%P2溶解纤维的净干含量百分率，%a1不溶纤维的公定回潮率，%a2溶解纤维的公定回潮率，%b1预处理中不溶纤维的质量损失和（或）非纤维物质的去除率，%b2预处理中溶解纤维的质量损失和（或）溶解纤维中非纤维物质的去除率，% 若使用特殊处理，b1和b2的数值必须是将纯纤维放在测试所用的试剂中测得，一般纯纤维不含有非纤维物质，除非有时在纤维制造时加入或有天然伴生的物质。6、试验结果试验结果以两次试验的平均值表示，若两次试验测得的结果绝对值大于1%时，应进行第三次试验，试验结果

23、以三次平均值表示。试验结果计算至小数点后两位。（二） 三组分纤维混纺产品定量化学分析方法混纺产品经定性鉴定后，采用二组分纤维混纺产品定量化学分析方法中的试剂、仪器、试样制备、试样预处理方式、检验操作等，用预处理方法去除非纤维物质，然后按个别溶解或顺序溶解的方法，对产品的各组分加以分离和定量。混纺产品中各组分纤维的质量，以混纺产品总质量中三种纤维的百分率表示。设三种纤维为A、B、C，以净干质量为基准，结合公定回潮率和预处理中质量损失率计算。在各种纤维混纺产品溶解时，对其中某一种纤维可选择性地溶解，有四种方法：1、方法一先从第一个试样中溶解去除A纤维，再从第二个试样除去B纤维。分别将未溶解纤维称量

24、，从溶解失重分别算出溶解纤维A、B的含量百分率，不溶纤维C的百分含量可以从差值中求出。P2=d4/d3-d4r2/m2+r1/m1× (1-d4/d3) ×100P3=100-(P1+P2)式中：P1A纤维净干含量百分率（第一个试样溶解在第一种试剂中的纤维），%P2B纤维净干含量百分率（第二个试样溶解在第二种试剂中的纤维），%P3C纤维净干含量百分率，%m1第一个试样预处理后的干燥质量，gm2第二个试样预处理后的干燥质量，gr1第一个试样经第一种溶剂溶解A纤维后，不溶纤维的干燥质量，gr2第二个试样经第二种溶剂溶解B纤维后，不溶纤维的干燥质量，gd1质量损失修正系数（第一个

25、试样中，B纤维在第一种试剂中的质量损失）d2质量损失修正系数（第一个试样中，C纤维在第一种试剂中的质量损失）d3质量损失修正系数（第二个试样中，A纤维在第二种试剂中的质量损失）d4质量损失修正系数（第二个试样中，C纤维在第二种试剂中的质量损失）2、方法二从第一个试样中，溶解去除A纤维，剩余的不溶纤维为B和C，再从第二个试样中，溶解去除A和B纤维，剩余的不溶纤维为C。对第一个试样不溶纤维称量，从溶解失重算出A纤维的百分率。称出第二个试样的不溶纤维质量，从溶解失重算出C纤维的百分率，则B纤维的百分率可从差值中求出。 其净干含量百分率按下式计算：P1=100-(P2+P3) P2=100d1r1/m

26、1-P3d1/d2 P3=100d4r2/m2 式中：P1A纤维净干含量百分率（第一个试样溶解在第一种试剂中的纤维），%P2B纤维净干含量百分率（第二个试样溶解在第二种试剂中的纤维），%P3C纤维净干含量百分率，%m1第一个试样预处理后的干燥质量，gm2第二个试样预处理后的干燥质量，gr1第一个试样经第一种溶剂溶解A纤维后，不溶纤维B和C的干燥质量，gr2第二个试样经第二种溶剂溶解后，不溶纤维C的干燥质量，gd1质量损失修正系数（第一个试样中，B纤维在第一种试剂中的质量损失）d2质量损失修正系数（第一个试样中，C纤维在第一种试剂中的质量损失）d4质量损失修正系数（第二个试样中，C纤维在第二种试

27、剂中的质量损失）3、方法三先从第一个试样中，溶解去除纤维A和B，剩余的不溶纤维为C，在第二个试样中溶解去除纤维A和C，剩余的不溶纤维为B，则A纤维的百分率可从差值中求出。其净干含量百分率按下式计算：P1=100 d3r2/m2 P2=100-(P1+P3) P3=100 d2r1/m1式中：P1A纤维净干含量百分率（第一个试样溶解在第一种试剂中的纤维），%P2B纤维净干含量百分率（第二个试样溶解在第二种试剂中的纤维），%P3C纤维净干含量百分率，%m1第一个试样预处理后的干燥质量，gm2第二个试样预处理后的干燥质量，gr1第一个试样经第一种溶剂溶解后，不溶纤维C的干燥质量，gr2第二个试样经第

28、二种溶剂溶解后，不溶纤维A的干燥质量，gd1质量损失修正系数（第一个试样中，C纤维在第一种试剂中的质量损失）d2质量损失修正系数（第二个试样中，A纤维在第二种试剂中的质量损失）4、方法四同一个试样，经前后顺序溶解处理，分别将两种纤维去除。其步骤是将试样称量后，先溶解纤维A，从溶解失重计算溶解纤维的百分率。再将剩余B、C两种纤维中的一种纤维溶解去掉，称出剩余的不溶纤维，从溶解后的质量损失可算出溶解纤维B或C的百分率。最后再算出第三种纤维的百分率。各种纤维的净干含量百分率按下式计算：P1=100 -(P2+P3) P2=100d1r1/m-P3d1/d2 P3=100 d3r2/m2式中：P1A纤

29、维净干含量百分率（第一个试样溶解在第一种试剂中的纤维），%P2B纤维净干含量百分率（第二个试样溶解在第二种试剂中的纤维），%P3C纤维净干含量百分率，%m试样预处理后的干燥质量，gr1第一个试样经第一种溶剂溶解A纤维后，不溶纤维B和C的干燥质量，gr2第二个试样经第二种溶剂溶解B纤维后，不溶纤维C的干燥质量，gd1质量损失修正系数（经第一种试剂处理，B纤维的质量损失）d2质量损失修正系数（经第一种试剂处理，C纤维的质量损失）d3质量损失修正系数（经第一、二种试剂处理，C纤维的质量损失）4、 各组分结合公定回潮率和预处理质量损失的含量百分率计算设：A=1+(a1+b1)/100 B=1+(a2+

30、b2)/100C=1+(a3+b3)/100 则：PA=100P1A/(P1A+P2B+P3C)PB=100P2B/(P1A+P2B+P3C)PC=100P3C/(P1A+P2B+P3C)式中：PAA纤维结合公定回潮率和预处理质量损失的含量百分率，%PBA纤维结合公定回潮率和预处理质量损失的含量百分率，%PCC纤维结合公定回潮率和预处理质量损失的含量百分率，%P1A纤维净干含量百分率（第一个试样溶解在第一种试剂中的纤维），%P2B纤维净干含量百分率（第二个试样溶解在第二种试剂中的纤维），%P3C纤维净干含量百分率，%a1 A纤维公定回潮率，%a2B纤维公定回潮率，%a3C纤维公定回潮率，%d1

31、A纤维在预处理中的质量损失百分率d2B 纤维在预处理中的质量损失百分率d3C纤维在预处理中的质量损失百分率当采用预特殊处理时，则必须测出各种单一纤维处理中的质量损失率d1、d2、d3。一般正常预处理用石油醚和水萃取，则修正系数d1、d2、d3除了未漂白的棉、苎麻、大麻在预处理中的损失为4%，丙纶为1%外，其他纤维通常忽略不计。（三） 同类型纤维混纺产品的含量分析1、棉/麻混纺产品混纺比的测定方法显微投影法棉和麻都是植物性纤维素纤维，其内部结构、化学组成及理化性能都基本相同，混纺后既不能用化学分析方法测定其成分含量，也不能用机械的方法将它们分离开，只能用普通生物显微镜或纤维投影仪分辨和计数一定数

32、量的纤维，用纤维投影仪测量纤维的直径或横截面积，从而计算出各种纤维的质量百分比含量。鉴别方法：同显微镜定性分析纤维种类方法（1）麻、棉纤维的识别：对棉和麻纤维的识别是麻、棉纤维含量测试的关键。为提高测试的准确性，有时可先将试样进行染色、烘干后用纤维切片器切片。采用普通生物显微镜或纤维投影仪观察纤维。将准备好的纤维纵向载玻片放在一个配有十字线目镜，放大倍数在200倍到250倍的普通生物显微镜或放大500倍的纤维投影仪载物台上，通过目镜观察进入视野的各类纤维，根据纤维的形态结构特征鉴别其类型并计数。从靠近视野的最上角或最下角开始计数，当载玻片沿水平方向缓缓移动越过视野时，识别和计数通过目镜十字线中

33、心的所有纤维。在越过视野每一个行程后，将载玻片垂直移动1mm-2mm后再沿水平方向缓缓移动越过视野，识别和计数纤维，重复这种操作程序，直至全部载玻片看完，其计数总数在1000根以上。(2)纤维直径的测定：计数完毕后，测量纤维的直径宽度。方法如下：校准纤维投影仪，使纤维在投影平面上能放大到500倍，然后将准备好的载玻片放在载物台上，使测量的纤维都在投影圆圈内。调整投影仪的微调使纤维图像的边像一条细线投影到楔形尺上，测量纤维长度中部的投影宽度作为直径。每种类型的纤维要测量200根以上，测量后计算每种纤维的平均直径，单位为微米。(3)纤维横截面的测定：将准备好的载玻片放在纤维投影仪载物台上，校准投影

34、仪，并在投影平面内放一张约30cm×30cm有坐标格的描图纸，使用铅笔将纤维图像描在描图纸上。如果一块载玻片上每种纤维不足100根，需重新制备另一块载玻片，直到每种纤维超过100根。描完后通过计算方格的个数计算每种纤维的横截面积，单位为平方毫米。（4）各纤维含量的计算A、按测定纤维的平均直径计算的每种纤维的质量百分含量X1=n1d12r1/(n1d12r1+n2d22r2)×100R=X1 H=9.662+1.018X1F=9.564+1.038X1 X2=100-X1式中：X1麻纤维的计算质量百分含量，%X2棉纤维的质量百分含量，%n1麻纤维的折算根数，根n2棉纤维的折算

35、根数，根d1麻纤维的平均直径，umd2棉纤维的平均直径，umr1麻纤维的密度，g/cm3r2棉纤维的密度，g/cm3R苎麻纤维的计算质量百分含量，%H大麻纤维的计算质量百分含量，%F亚麻纤维的计算质量百分含量，%B、按测定纤维的横截面积计算的每种纤维的质量百分含量X1=n1a1r1/(n1a1r1+n2a2r2)*100X2=100-X1式中：X1麻纤维的计算质量百分含量，%X2棉纤维的质量百分含量，%a1放大500倍麻纤维的横截面积，mm2a2放大500倍的棉纤维横截面积，mm2n1麻纤维的折算根数，根n2棉纤维的折算根数，根r1 麻纤维的密度，g/cm3r2棉纤维的密度，g/cm3（5）各

36、种纤维密度和参考直径详见表2-1所示，各种纤维的溶解性能参照实验一中的表1-3。表2-1 几种纤维的密度、直径纤维种类纤维密度（g/cm3）直径范围（µm）参考直径(µm)棉1.5414.0-17.015.5苎麻1.5122.0-31.026.0亚麻1.5014.0-21.017.0大麻1.4814.0-20.017.0实验三 中段称重法测定棉纤维的公制支数（验证性实验）纺织纤维的细度是纤维的形态尺寸指标，与纺织加工及纱布质量关系密切。在粗细相同的纱线中，纤维越细，纱线截面中的纤维根数越多，纤维与纤维之间总的接触面积大，纤维之间抱合好，拉断纱线时，纤维不易滑脱，成纱强度高。

37、纤维越细，纱条的理论不匀越低，纱线纱干均匀。细纤维的抗弯、抗扭刚度小，纱中毛羽数量少，纱表面光洁，手感柔软，加工成的织物光泽柔和，悬垂性好，宜制作内衣织物和薄织物。在纺纱生产中，为保证成纱质量，在原料选配中，必须根据纱线的粗细与产品要求选择纤维的细度。在纺织加工中，细纤维容易产生扭结和纠缠，因此开松、梳理时纤维受力作用不易十分剧烈，但在牵伸、加捻以及成纱过程中，细纤维纱条抱合力好，短头少，加捻效率高；粗纤维纱条则容易断头，加捻效率也低。由于纤维细度对纺织生产与产品质量有着密切的关系，因此纺织生产中必须对每批原料测定细度，以便掌握原料性质，做到合理使用原料，确定合理的加工工艺。纤维细度指标有直接

38、指标和间接指标两种。常用的纤维细度直接指标有直径（宽度）d、截面积S、周长P、比表面积S0。周长可表示棉纤维的本质细度，比表面积是气流测仪细度的特征参数。对圆形截面的纤维，各种直接指标指数可以下式计算：； ； 当纤维横截面为非圆形时，其换算关系为：纤维细度间接指标常用有关的指标来表示，如公制支数Nm、旦数Nden、特数Ntex及马克隆值M等。公制支数以单位重量（g）的纤维所具有的长度（m）表示。马克隆值是马克隆气流仪的读数值，无量纲，此数接近于每英寸纤维的重量（g）。间接细度指标之间的换算关系为：Nm·Nden=9000; Nm·Ntex=1000; Nden=9Ntex纤

39、维细度测试方法分直接法和间接法两种。直接法就是用显微镜或投影仪直接测量纤维的直径或截面积。间接法有中段切断称重法、振动法、气流法测定纤维公制支数、旦数、特数或马克隆值。一、实验的目的与要求利用纤维切断器切取一定长度的棉纤维，经称重记录根数，根据定重制细度定义求出公制支数。通过实验，掌握中段称重法测定棉纤维公制支数的方法和公制支数的计算。二、 实验仪器和试样实验仪器为Y171型纤维切断器（10 mm）、显微镜或投影仪（放大150-200）和扭力天平（称量25mg及10mg各一架）。试样为棉纤维一种，并需有绒板、梳针（稀针10针/cm，密针20针/cm）、一号夹子、压板、镊子、小钢尺和载玻片等。三

40、、基本知识1、决定原棉细度的因素和原棉细度的范围： 决定原棉细度的因素有原棉的品种和原棉的成熟度两个方面。国内原棉品种分细绒棉和长绒棉两种。细绒棉属于陆地棉品种。纤维细度比长绒棉粗，长度也比较短。长绒棉属于海岛棉品种，纤维细度较细，长度也较长。目前国内生产的细绒棉占总产量的98%左右。随着棉花品种不同，棉纤维截面周长不一样。细绒棉截面周长计算到圆的直径约为15-19m，长绒棉截面周长计算到圆的直径约为12-15m。决定原棉细度的另外一个因素是原棉的成熟度。棉纤维的生长发育分伸长期和加厚期两个阶段，随着伸长期的即将终止，棉纤维加厚期即将开始。棉纤维在此期间纤维胞壁由于纤维素淀积而日趋加厚，成熟度

41、提高，原棉公制支数逐渐降低。我国原棉细度范围：细绒棉为0.22-0.15tex（4500-6500公支），长绒棉为0.15-0.11tex（6500-9000公支）。2中段称重法测定棉纤维细度的原理： 中断法测定纤维细度的原理是将纤维排成一端平齐平行伸直的棉束，然后用纤维切断器在纤维中段切取10mm长的纤维束，再在扭力天平上称重，计数这一束中段纤维的根数，根据纤维切断长度、根数和重量，计数纤维的公制支数。四、试样准备1、取样： 从实验棉条纵向取出1500-2000根纤维，可从下列公式求得n根纤维的约计重量： W=Ln/N（mg） （3-1）式中：Wn根纤维的重量（mg）； L 纤维名义长度（m

42、m）； N纤维名义细度（Nm）；n纤维根数。2、整理棉束： 将整理好的棉束，用1号夹子夹住棉束距整齐一端约5-6mm处，先用稀梳、后用密梳从棉束尖端开始逐步靠近夹子部分进行梳理，直到棉束上的游离纤维梳去为止。然后将棉束移至另一夹子上，使整齐一端露出夹子外。按表3-1的技术要求，先用密梳，由远离夹子的一端开始梳去，逐渐靠近夹子徐徐梳理以免折断纤维。表3-1 棉束梳理和切断时的技术要求手扯长度梳去短纤维长度（mm）棉束切断时整齐端外露（mm）31mm及以下 16 531mm以上 20 73、切取： 将梳理好的平直棉束放在Y171型纤维切断器夹板中间。棉束应与切刀垂直，使切下的纤维长为10mm。纤维

43、手扯长度31mm及以下的棉束，整齐一端露出5mm。化学纤维或棉纤维手扯长度在31mm以上的棉束露出7mm；然后切断，切断时两手用力一致，使纤维拉直但不致伸长。4、预处理： 将中段和两端切断的纤维放置在标准大气条件下（温度20±3，相对湿度65%±3%）预处理1h，使纤维中水分达到平衡状态。5、称重： 用扭力天平分别称重，记录棉束中段和两端纤维的重量，精确到0.02mg。6、计数根数 （1）制片：用拇指与食指夹持中段棉束的一端，然后用镊子夹住纤维移置于涂有甘油的载玻片上，纤维一端紧靠载玻片边缘，每一载玻片可排成左右两行，排妥后用另一载玻片盖上。 （2） 计数：将载玻片放在15

44、0-200倍显微镜或投影仪下进行逐根计数，记下每片总根数。如纤维较粗，亦可用肉眼直接计数，不需制片。五、结果计算根据纤维中段重量和根数，求出公制支数（m/g）和每毫克根数。Nm=10n/G1 （3-2）Ng=n/(Gf+G0) （3-3）式中：Nm 公制支数（m/g）；Ng每毫克纤维根数； N纤维根数；Gf棉束中段纤维重量（mg）；G0棉束两端纤维重量（mg）。计算精确到小数点后一位。六、测定次数与测重每份试样测定两次。两次测定结果的公制支数或每毫克根数，差值超过平均数的5%，需从原棉条中取样重复测定一次。第三次测定结果和前两次测定结果的差值，如果等于或小于平均数的5%，则以三次测定结果平均之

45、。如果有一差值大于5%，则由差值等于或小于5%的两次测定结果平均之。如果差值均大于5%，应检查原因，重新取样测定。七、注意事项1、 取样时，应从棉条纵向抽取，过多或过少时，亦应从棉条纵向舍去或补取。2、 在整理棉束过程中，不应丢掉纤维，整理好的棉束纤维应平行伸直，切取时要与夹板垂直，以保证切取后应有的长度。思考题1、用中段称重法测定的棉纤维公制支数是否与整根纤维的公制支数相同？并说明原因。2、 利用求得的棉纤维公制支数，计算纤维的特数和旦数。实验四 烘箱法测定纺织纤维水分（验证性实验）纺织材料的吸湿或放湿是一个普通的自然现象，同时又是一个动态平衡过程。纺织材料放湿平衡时，吸着的水分量是衡量纺织

46、材料吸湿性的主要指标。纺织材料的吸湿不仅会引起材料本身的重量变化，而且会引起一系列的性质变化，这对商品贸易、重量控制、性质测定以及生产加工等都会有影响。大多数纺织纤维吸湿后有明显的横向膨胀、刚性降低，断裂伸长增加，强度、摩擦、导电性能等都会发生变化，这些性质变化对纺织加工工艺及成品质量会造成不同程度的影响。因此，在纺织生产中必须合理控制各道工序及车间的温湿度。纺织材料吸湿量多少，决定于纺织纤维的种类和所处的大气条件。一般天然纤维吸湿性好，而合成纤维较差。纺织材料含湿量指标通常用回潮率和含水率表示。回潮率为湿重减干重与干重的比率;含水率为湿重减干重与湿重的比率。 常用指标为回潮率（原棉检验中目前

47、亦正向回潮率指标过渡）。纺织材料在标准大气条件下（温度为20±2oC、相对湿度为65%±2%）的回潮率，称为标准大气条件回潮率。各种纤维在标准大气条件下回潮率见表4-1。表4-1 各种纤维的标准大气条件下回潮率纤维种类回潮率（%）纤维种类回潮率（%）羊毛蚕丝棉 粘胶纤维15-1712-138-97-813-15维纶锦纶腈纶涤纶丙纶 、氯纶4.5-54-51.2-20.40为了贸易和成本核算等需要，由国家对各种纤维规定的回潮率，称公定回潮率（见表4-2）。按公定回潮率计算得到的重量为标准重量。纺织材料的含湿量测定方法大致可分为直接测定法和间接测定法两类。直接测定法是分别测出纺

48、织材料的干重，经计算而得，是目前测定纺织材料回潮率的基本方法。烘箱法是这种方法的代表，此外还有红外线干燥法、干燥剂吸干法、高介质加热和微波加热干燥法等。间接测定法是利用纺织材料在不同回潮率下的电阻、介电常数、介电损耗等物理量和纺织材料中水分的关系，间接测量纺织材料中水分含量的方法。表4-2各种纤维的公定回湖率纤维种类公定回潮率（%）纤维种类公定回潮率（%）原棉洗净细羊毛洗净粗毛山羊绒干毛条油毛条桑蚕丝锦纶腈纶涤纶8.516.015.015.018.2519.011.04.52.00.4苎麻黄麻亚麻粘胶纤维铜氨纤维醋酯纤维维纶氨纶丙纶、氯纶12.014.012.013.013.07.05.01.

49、00.0 一、实验的目的与要求 用天平称得纺织纤维的湿重，然后在烘箱内烘干纺织纤维，称得干重，通过计算求出纺织纤维的回潮率和含水率。通过实验掌握烘箱的基本结构原理和使用方法；建立在通常温湿度条件下，不同纺织纤维回潮率大小的初步概念。 二、实验仪器和试样 实验仪器为Y802型或Y802A型烘箱及天平。试样为棉、羊毛、蚕丝、苎麻、粘胶纤维、涤纶、锦纶、腈纶等各种纺织纤维。 三、基本知识利用烘箱法测定纺织材料回潮率的原理是电热丝加热，将烘箱内空气温度升高至一定值，纤维中的水分蒸发于热空气中，引起烘箱内水分不断增加，得用排气装置将湿热空气排出箱外，为纺织材料内所含水分不断蒸发散失创造条件。由于纺织材料

50、内水分不断蒸发和散失，重量不断减少，当重量烘干不变时，即为纺织材料的干重。国内的烘箱主要为Y802A型和Y802A型两种。Y802型八篮恒温烘箱是对流式通风箱，通风良好，缺点是箱内温度差异较大，在称重时有气流影响。Y802A型八篮恒温烘箱是半封闭式烘箱，烘箱内用一个风扇推动空气在箱内流动，箱内通风不良，不能换气，试样中蒸发的水分大部分留在烘箱内，不能散发，所以箱内室气的相对湿度偏高，测得回潮率偏低。 烘箱温度 纺织材料的烘干温度随纤维种类不同而改变。几种纤维所规定的烘箱内温度范围见表4-3 四、实验方法和程序 1.校正链条天平，调节接触温度计的接触点在规定范围。开启烘箱电源总开关，供烘箱内加热

51、。 2.将试样放在天平上称重，每个试样重量为50g，称取时，动作必须敏捷，防止试样在空气中吸湿或放湿。表4-3 规定的烘箱内温度范围纤维种类烘箱温度范围（Y802型，oC）蚕丝腈纶氯纶其他纤维140 ±5110± 370 ±2105 ±3(半封闭式Y802A型烘箱为105-110) 3.将称好的试样用手扯松，扯样时下面放一张光面纸，扯落的杂质和短纤维应全部放回试样中。 4.取下链条天平左方砝码盘和放盘的架子，换上挂钩和铝烘篮，校正链条天平至平衡。 5.从箱内取出铝烘篮，将扯松并称重的纤维试样放入铝烘篮中，待箱内升温至规定温度时，将铝烘篮放入箱内进行烘干，

52、一并记录入箱时间。 6.试样入箱稳定后，将气孔关闭一半，箱内湿空气尽量排出箱外。 7.将试样烘90min。关闭总电源停1min，进行第一次箱内称重，并作好记录，称重完毕后再开启总电源，待箱内接触温度计至规定温度后继续烘10min进行第二次称重，重量之差与后一次重量之比小于0.05%时，则后一次重量即为干燥重量。 一般试样干燥重量均在箱内称重，但棉纤维沿用箱外热称干重的方法，且在烘至45min时，开箱取出试样，将试样横成两段，使上段成为底，下段面朝上，仍放入烘箱内继续烘干。在翻样时，下面必须放光面纸，将落下的杂质和短纤维仍放入试样中，再烘45min。经过烘干90min后，迅速取出试样进行箱外热称干重（在新制订的国家标准中原棉箱外称