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。

天然界除棉花、麻類外，樹木、草類也大量生長(zhǎng)著纖維素高分子，然而樹木、草類生長(zhǎng)的纖維素，不是呈長(zhǎng)纖維狀態(tài)存在，不能直接當(dāng)作纖維來(lái)應(yīng)用。將這些天然纖維素高分子經(jīng)過化學(xué)處理，不改變它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，僅僅改變天然纖維素的物理結(jié)構(gòu)，從而制造出來(lái)可以作為纖維應(yīng)用的而且性能更好的纖維素纖維，這個(gè)技術(shù)稱為人造纖維技術(shù)。人造纖維是化學(xué)纖維的一種，合成纖維是化學(xué)纖維的另一種。人造纖維僅有“粘膠絲”（稱人造棉）一個(gè)種類，它的化學(xué)成份是纖維素高分子。

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。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。

（三）人造纖維

用纖維素、蛋白質(zhì)等天然高分子物質(zhì)為原料，經(jīng)化學(xué)加工、紡絲、后處理而制得的紡織纖維。用失去紡織加工價(jià)值的纖維原料，經(jīng)人工溶解或熔融再抽絲而制成，其原始的化學(xué)結(jié)構(gòu)不變，纖維成分仍分別為纖維素和蛋白質(zhì)，而形成的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)變化的衍生物，組成成分為纖維素醋酸酯纖維。

1.再生纖維素纖維：粘膠纖維、富強(qiáng)纖維、銅氨纖維等；（其區(qū)別為用燒堿、二氧化硫不同的溶液溶解）

2.纖維素酯纖維：醋酯纖維；

3.再生蛋白質(zhì)纖維：大豆纖維、花生纖維等。

（四）其它纖維

合成纖維

用人工合成的高分子化合物為原料經(jīng)紡絲加工制得的纖維。

1.普通合成纖維：滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸等；

2.特種合成纖維：芳綸、氨綸、碳纖維等。

無(wú)機(jī)纖維

以礦物質(zhì)為原料制成的纖維，如：玻璃纖維、金屬纖維等。

礦物纖維

主要成分是無(wú)機(jī)物，又稱為天然無(wú)機(jī)纖維，為無(wú)機(jī)金屬硅酸鹽類，如石棉纖維。

化學(xué)纖維

用天然的或人工合成的高分子化合物為原料經(jīng)化學(xué)紡絲而制成的纖維。可分為人造纖維、合成纖維、無(wú)機(jī)纖維。

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。

(5)、化學(xué)纖維中只有粘膠纖維的干、濕狀態(tài)強(qiáng)力差異大。

(6)、氨綸絲具有非常大的彈性，在室溫下它的長(zhǎng)度能拉伸至五倍以上。

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。

(6)、普通粘纖：橫截面形態(tài)：鋸齒形，皮芯結(jié)構(gòu)；縱面形態(tài)：縱向有溝槽。

(7)、富強(qiáng)纖維：橫截面形態(tài)：較少齒形，或圓形，橢圓形；縱面形態(tài)：表面平滑。

(8)、醋酯纖維：橫截面形態(tài)：三葉形或不規(guī)則鋸齒形；縱面形態(tài)：表面有縱向條紋。

(9)、腈綸纖維：橫截面形態(tài)：圓形，啞鈴形或葉狀；縱面形態(tài)：表面平滑或有條紋。

(10)、氯綸纖維：橫截面形態(tài)：接近圓形；縱面形態(tài)：表面平滑。

(11)、氨綸纖維：橫截面形態(tài)：不規(guī)則形狀，有圓形，土豆形；縱面形態(tài)：表面暗深，呈不清晰骨形條紋。

(12)、滌綸、錦綸、丙綸纖維：橫截面形態(tài)：圓形或異形；縱面形態(tài)：平滑。

(13)、維綸纖維：橫截面形態(tài)：腰圓形，皮芯結(jié)構(gòu)；縱面形態(tài)：1~2根溝槽。

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、錦綸纖維：淡藍(lán)色

(5)、粘膠纖維：白色紫陰影

(6)、有光粘膠纖維：淡黃色紫陰影

(7)、滌綸纖維：白光青天光很亮

(8)、維綸有光纖維：淡黃色紫陰影。

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。幾種常見纖維的燃燒特征判別對(duì)照如下：

(1)、棉、麻、粘纖、銅氨纖維：靠近火焰：不縮不熔；接觸火焰：迅速燃燒；離開火焰：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。

(3)、滌綸纖維：靠近火焰：熔縮；接觸火焰：熔融，冒煙，緩慢燃燒；離開火焰：繼續(xù)燃燒，有時(shí)自行熄滅；氣味：特殊芳香甜味；殘留物特征：硬的黑色圓珠。

(4)、錦綸纖維：靠近火焰：熔縮；接觸火焰：熔融，冒煙；離開火焰：自滅；氣味：氨基味；殘留物特征：堅(jiān)硬淡棕透明圓珠。

(5)、腈綸纖維：靠近火焰：熔縮；接觸火焰：熔融，冒煙；離開火焰：繼續(xù)燃燒，冒黑煙；氣味：辛辣味；殘留物特征：黑色不規(guī)則小珠，易碎。

(6)、丙綸纖維：靠近火焰：熔縮；接觸火焰：熔融，燃燒；離開火焰：繼續(xù)燃燒；氣味：石蠟味；殘留物特征：灰白色硬透明圓珠。

(7)、氨綸纖維：靠近火焰：熔縮；接觸火焰：熔融，燃燒；離開火焰：自滅；氣味：特異味；殘留物特征：白色膠狀。

(8)、氯綸纖維：靠近火焰：熔縮；接觸火焰：熔融，燃燒，冒黑煙；離開火焰：自行熄滅；氣味：刺鼻氣味；殘留物特征：深棕色硬塊。

(9)、維綸纖維：靠近火焰：熔縮；接觸火焰：熔融，燃燒；離開火焰：繼續(xù)燃燒，冒黑煙；氣味：特有香味；殘留物特征：不規(guī)則焦茶色硬塊。

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。