纤维检验方法初探

纤维检验方法初探

曾慧丽

山东省菏泽市纺织纤维检验所

摘要：本文结合纤维的鉴别检验技术，对强化纤维鉴别检验质量的方法与技术进行分析，并提出纤维检验的未来发展趋势，不断完善无损检验方法，构建纤维鉴别检验的系统性方法。中国论文网h

关键词：纤维检验方法技术应用

随着科技的不断发展及生产技术的不断推进，各种纤维制品已经深入到社会的方方面面；随着纤维制品持续深化的应用及发展，其在国民经济现代化发展中扮演的角色也越来越抢眼。不论是百姓生活、工业生产、特性利用还是研发创新，都需要通过纤维检验来验证并保障纤维制品的品质，而实践工作中针对纤维所进行的检验往往是毁灭、破坏或以纤维个体辨认等方式进行。从这一角度来说，纤维检验的开展就针对性地提出了无损及微量等多方面要求，这对纤维检验方法未来发展方向也有着深远意义。纤维检验分为品质检验及鉴别检验两方面，本文试对一般纺织纤维鉴别检验作较详细分析与说明。

一、现行一般纤维鉴别检验方法分析

1.外观形态鉴别分析：

一般而言：不同的纤维有着不同的形态。这一特性在天然纤维中有着明显体现；而对于化学纤维，随着产品种类的不断增多及差别化纤维的不断出现，纤维的外观形态则显得较为复杂。

纤维样本的外观形态一般借助于显微镜或显微投影仪进行观察、比较鉴别检验，此法中重点对纤维样本纵横向形态、外观、粗细、长短、透光性、颜色、数量等指标进行鉴别检验分析。

对于天然纤维，考虑到其基本组成结构、成型情况等均存在一定的差异：成熟好的未处理棉纤维横向呈腰圆中空、纵向呈展曲形态；苎麻有竹节状横纹；普通羊毛外观有鳞片；桑蚕丝纵向平直横向呈不规则三角形，等等。这些在生物显微镜或显微投影仪下都能通过横向截面和纵向形态进行辨别。

对于化学纤维，纤维形态均是人为的结果，基质相同的纤维可以产生不同的外观形态；有些纤维比天然纤维细的多，外形差异更加微小，显微镜及生物显微镜对其外观形态的鉴别易造成一定的混淆，因而价值具有一定的局限性。

2.纤维化学特性鉴别分析

无论是天然纤维还是化学纤维，纤维样本自身所具备的化学组成结构均存在一定的差异性，根据组成差异表现出来的化学特性差异，从而可以鉴别出纤维的种类，常用的有燃烧法、溶解法等。

燃烧是鉴别纤维最方便、最直接的方法之一：检验重点是“接近火焰”“接触火焰”“离开火焰”时纤维所表现出的状态来进行区分鉴别，鉴别时综合各种感官感觉：眼睛观察的纤维形体变化、燃烧状态、燃后灰烬；鼻子闻到的气味产生；手指感知的残余物脆硬等。燃烧法的前提是：燃烧的样本是单一的某种纤维。因而，燃烧法只能鉴别本已区分开来的纤维名称。

溶解是鉴别纤维常用的方法之一：根据纤维溶解性能表，选择合适的溶剂，通过合理的溶解方案可以鉴别纤维的种类和成份，此法在纤维含量的定量分析方法中采用比较普遍，然而，此法涉及的仪器设备、试剂、环节较多，产生误差的因素也比较多，因此在定量分析中的不确定度会有一定影响。

采用化学特性进行纤维鉴别的共性是：均使用了化学试剂（燃烧法的化学试剂是氧气），均给纤维造成了灭失或破坏，因而此法在纤维制品鉴别检验的应用上具有一定的局限性。

3.纤维的光敏特性鉴别分析

紫外线能激励有机或无机物质产生荧光和磷光，将紫外灯照射纤维制品样本，纤维自身所具备光致发光属性的差异性使得纤维样本呈现出显著差异的荧光颜色，纤维检验工作人员即可通过对荧光颜色的判别实现快速有效地对纤维种类进行鉴别处理。

此法对于染色纤维则有一定的复杂性和局限性。

4.纤维热性能鉴别分析

纤维在不同温度状态下所表现出的显著差异属性及外观形态均称之为纤维的热性能。不论是天然纤维还是化学纤维，纤维的热性能表现度会有一定的差异。在实践研究过程中发现，此法显著的优势在于实验所提供的有关纤维样本的信息量较大，应用范围较广，对于样本颜色、形态等相关因素的限制较低，然而其同样有着一定的局限性：纤维检验样本的需求量较大，无法适宜于少量、微量及单根纤维的检验鉴别作业。

还有其他很多的鉴别检验测试方法，由于各有其自身的局限性和针对性，因而到目前为止，我们仍未找到成套带有一定普遍性的无损、简便的纤维鉴别检验分析系统，检验方法及检验方案依然复杂。

二、纤维鉴别检验方法的发展分析

对于纤维鉴别检验方法的发展方向，其主流思路在于：稳定并不断提高纤维鉴别检验质量的基础，合理缩短检验所需时间，有效控制并逐步消除因检验工作而造成的样本灭失或损伤等问题。随着科技的发展和对检验数据真实性再现要求的提高，要求无损检验方法必将成为未来纺织纤维检验方法的发展趋势与必然选择。

随着新技术的开发与利用，无损快速检验方法也许能在不久的将来能够得以实现。在此值得一提的技术有：拉曼光谱与红外光谱技术。

当光照射到物质上时会发生非弹性散射，散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。拉曼散射是由分子振动、固体中的光学声子等元激发与激发光相互作用产生的非弹性散射，拉曼频率及强度、偏振等标志着散射物质的性质，从这些资料可以导出物质结构及物质组成成分。一般把瑞利散射和拉曼散射合起来所形成的光谱称为拉曼光谱。

用拉曼光谱法进行纤维样本无损检验，简单说，就是借助于激光光照作用，纤维样本所产生与之相对应的散射反应，通过对产生散射光谱关键信息的分析实现对纤维样本进行检验鉴别。

红外光谱法又称“红外分光光度分析法”。简称“IR”，分子吸收光谱的一种。利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一法。被测物质的分子在红外线照射下，只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱。对红外光谱进行剖析，可对物质进行定性分析。化合物分子中存在着许多原子团，各原子团被激发后，都会产生特征振动，其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上。

用拉曼光谱法检测能够以高强度激光对非极性键实时振动状态进行精确测量。选取红外检测方式对纤维样本进行鉴别，如果纤维样本中所含非极性键振动属性表现为非红外活性状态，那么所获取的关键信息极少，甚至会倾向于0。基于以上分析，探求一种能够实现拉曼光谱法与红外检验法相结合的纤维检验鉴别方式，这将会得到更为丰富的纤维结构的相关信息。

采用此类技术的优点有：获取信息广泛、纤维样品制备简单、分析直观等。当然，此类技术的应用还有很多其他相关问题需要得到解决。

三、结束语

借助于现代科学技术与基础性研究持续发展所提供的动力，未来纤维检验工作质量将通过纤维检验技术与方法的持续提高，无损检验方法在未来纤维鉴别检验中的重要地位不容忽视，在此基础之上构建成套针对性的纤维检验与鉴别分析系统是纤维检验方法研究的核心所在。本文针对有关纤维鉴别检验方法相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

[1]乔西娅.戴连奎.吴俭俭等.拉曼光谱特征提取在化学纤维定性鉴别中的应用.[J].光谱学与光谱分析.2010.30.（04）.975-978.

[2]邰文峰.邱岳进.朱华等.天然纤维改性方法的研究进展.[C].全国印染助剂行业研讨会暨江苏省印染助剂情报站第25届年会论文集.2009.158-162.

[3]李惠.高洪国.凝血酶法与PT-演算法检测纤维蛋白原结果差异的原因分析.[J].黑龙江医药科学.2001.24.（03）.138.

[4]郭雅明.李常清.靳玉伟等.硅系油剂对PAN纤维预氧化的影响.[C].全国高分子材料工程技术高级学术研讨会论文集.2010.104-108.

[5]宋伟克.汪晓峰.芳砜纶纤维及其织物在耐热阻燃上的研制突破.[C].2009中国国际产业用纺织品及非织造布高端论坛论文集.2009.213-220.