常見(jiàn)天然纖維梳理
一、簡(jiǎn)介
天然纖維是自然界存在和生長(zhǎng)的、具有紡織價(jià)值的纖維。全世界天然纖維的產(chǎn)量很大,并且在不斷增加,是紡織工業(yè)的重要材料來(lái)源。
二、結(jié)構(gòu)
天然纖維是自然界原有的或經(jīng)人工培植的植物上、人工飼養(yǎng)的動(dòng)物上直接取得的紡織纖維,是紡織工業(yè)的重要材料來(lái)源。盡管20世紀(jì)中葉以來(lái)合成纖維產(chǎn)量迅速增長(zhǎng),但是天然纖維在紡織纖維年總產(chǎn)量中仍約占50%。
自然界存在的天然纖維主要有,棉花,麻類,蠶絲和動(dòng)物毛。其中棉花和麻類的分子成份主要是纖維素,而蠶絲和毛類的分子成份主要是蛋白質(zhì)(呈聚酰胺高分子形式存在)。
人類使用天然纖維的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代,據(jù)中國(guó)科學(xué)技術(shù)史記載,我國(guó)于4000-5000年前已出現(xiàn)蠶絲及麻類織物,3000年前出現(xiàn)毛布,2000年前出現(xiàn)棉類織物。
三、分類
天然纖維的種類很多﹐長(zhǎng)期大量用于紡織的有棉﹑麻﹑毛﹑絲四種。棉和麻是植物纖維,毛和絲是動(dòng)物纖維。石棉存在于地殼的巖層中,稱礦物纖維,是重要的建筑材料,也可以供紡織應(yīng)用。棉纖維的產(chǎn)量最多,用途很廣,可供縫制衣服、床單、被褥等生活用品,也可用作帆布和傳送帶的材料,或制成胎絮供保溫和作填充材料。麻纖維大部分用于制造包裝用織物和繩索,一部分品質(zhì)優(yōu)良的麻纖維可供作衣著。羊毛和蠶絲的產(chǎn)量比棉和麻少得多,但卻是極優(yōu)良的紡織原料。用毛纖維制成呢絨,用絲纖維制成綢緞,縫制作衣著,華麗莊重,深受人們喜愛(ài)。在紡織纖維中,只有毛纖維具有壓制成氈的性能。毛纖維也是纖制地毯的最好的原料。
(一)植物纖維
主要組成物質(zhì)是纖維素,又稱為天然纖維素纖維。是由植物上種籽、果實(shí)、莖、葉等處獲得的纖維。根據(jù)在植物上成長(zhǎng)的部位的不同,分為種子纖維、葉纖維和莖纖維。
1.種子纖維:棉、木棉等;
2.葉纖維:劍麻、蕉麻等;
3.莖纖維:苧麻、亞麻、大麻、黃麻等。
(二)動(dòng)物纖維
主要組成物質(zhì)是蛋白質(zhì),又稱為天然蛋白質(zhì)纖維,分為毛和腺分泌物兩類。
1.毛發(fā)類:綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、兔毛、牦牛毛等;
2.腺分泌物:桑蠶絲、柞蠶絲等。
四、鑒別
鑒別方法:
①鑒別的方法有手感、目測(cè)法、燃燒法、顯微鏡法、溶解法、藥品著色法以及紅外光譜法等。在實(shí)際鑒別時(shí),常常需要用多種方法,綜合分析和研究以后得出結(jié)果。
②一般的鑒別步驟如下:
A. 首先用燃燒法鑒別出天然纖維和化學(xué)纖維。
B. 如果是天然纖維,則用顯微鏡觀察法鑒別各類植物纖維和動(dòng)物纖維。如果是化學(xué)纖維,則結(jié)合纖維的熔點(diǎn)、比重、折射率、溶解性能等方面的差異逐一區(qū)別出來(lái)。
C. 在鑒別混合纖維和混紡紗時(shí),一般可用顯微鏡觀察確認(rèn)其中含有幾種纖維,然后再用適當(dāng)方法逐一鑒別。
D. 對(duì)于經(jīng)過(guò)染色或整理的纖維,一般先要進(jìn)行染色剝離或其它適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,才可能保證鑒別結(jié)果可靠。
鑒別方法:
1、手感目測(cè)法:此法適用于呈散纖維狀態(tài)的紡織原料。
(1)棉纖維比苧麻纖維和其它麻類的工藝?yán)w維、毛纖維均短而細(xì),常附有各種雜質(zhì)和疵點(diǎn)。
(2)麻纖維手感較粗硬。
(3)羊毛纖維卷曲而富有彈性。
(4)蠶絲是長(zhǎng)絲,長(zhǎng)而纖細(xì),具有特殊光澤。
2、顯微鏡觀察法:是根據(jù)纖維的縱面、截面形態(tài)特征來(lái)識(shí)別纖維。
(1)棉纖維:橫截面形態(tài):腰圓形,有中腰;縱面形態(tài):扁平帶狀,有天然轉(zhuǎn)曲。
(2)麻(苧麻、亞麻、黃麻)纖維:橫截面形態(tài):腰圓形或多角形,有中腔;縱面形態(tài):有橫節(jié),豎紋。
(3)羊毛纖維:橫截面形態(tài):圓形或近似圓形,有些有毛髓;縱面形態(tài):表面有鱗片。
(4)兔毛纖維:橫截面形態(tài):?jiǎn)♀徯?,有毛髓;縱面形態(tài):表面有鱗片。
(5)桑蠶絲纖維:橫截面形態(tài):不規(guī)則三角形;縱面形態(tài):光滑平直,縱向有條紋。
3、密度梯度法:是根據(jù)各種纖維具有不同密度的特點(diǎn)來(lái)鑒別纖維。
(1)配定密度梯度液,一般選用二甲苯四氯化碳體系。
(2)標(biāo)定密度梯度管,常用的是精密小球法。
(3)測(cè)定和計(jì)算,將待測(cè)纖維進(jìn)行脫油、烘干、脫泡預(yù)處理,做成小球投入平衡后,根據(jù)纖維懸浮位置,測(cè)得纖維密度。
4、熒光法:利用紫外線熒光燈照射纖維,根據(jù)各種纖維發(fā)光的性質(zhì)不同,纖維的熒光顏色也不同的特點(diǎn)來(lái)鑒別纖維。各種纖維的熒光顏色具體顯示:
(1)棉、羊毛纖維:淡黃色
(2)絲光棉纖維:淡紅色
(3)黃麻(生)纖維:紫褐色
(4)黃麻、絲:淡藍(lán)色
5、燃燒法:根據(jù)纖維的化學(xué)組成不同,燃燒特征也不同,從而粗略地區(qū)分出纖維的大類。幾種常見(jiàn)纖維的燃燒特征判別對(duì)照如下:
(1)棉、麻:靠近火焰:不縮不熔;接觸火焰:迅速燃燒;離開(kāi)火焰:繼續(xù)燃燒;氣味:燒紙的氣味;殘留物特征:少量灰黑或灰白色灰燼。
(2)蠶絲、毛纖維:靠近火焰:卷曲且熔;接觸火焰:卷曲,熔化,燃燒;離開(kāi)火焰:緩慢燃燒有時(shí)自行熄滅;氣味:燒毛發(fā)的氣味;殘留物特征:松而脆黑色顆粒或焦炭狀。
五、應(yīng)用
天然纖維主要用作衣物及各種紡織品。粘膠絲主要用于代替部分棉花,做各種織物及服裝等。粘膠絲纖維還可用做碳纖維的原料,來(lái)燒制高強(qiáng)度高模量碳纖維,還可以在成纖過(guò)程中將纖維素溶液紡制成“中空”的管狀纖維,用做污水處理,飲用水凈化技術(shù)(制作飲用“礦泉水”)中的膜分離材料。
天然纖維及人造纖維產(chǎn)業(yè)主要在紡織領(lǐng)域,研發(fā)各種適于市場(chǎng)需求的物美價(jià)廉紡織產(chǎn)品及服裝制品等,是紡織行業(yè)的主要目標(biāo)之一。而天然纖維作為高分子來(lái)講,研究它的化學(xué)改性及高分子資源的綜合利用,是天然纖維資源另一方面的研究課題。