李 琳 張技術(shù) 黃劍平

（1.常熟理工學(xué)院紡織服裝與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 常熟 215500；2.常熟中紡聯(lián)檢測中心有限公司，江蘇 常熟 215500）

一、木棉纖維的微觀結(jié)構(gòu)和成分

木棉纖維橫向呈橢圓形；縱向外觀呈圓柱形，表面光滑，不顯轉(zhuǎn)曲；中段較粗，根端鈍圓，梢端較細(xì),兩端封閉，細(xì)胞中充空氣。胞壁厚度僅為0.5——2μm，接近透明，胞寬壁厚比值為20，具有獨(dú)特的薄壁、大中空結(jié)構(gòu)。木棉纖維外壁有類似蠟質(zhì)的物質(zhì)存在，表面較多的蠟質(zhì)使纖維光滑、不吸水、不易纏結(jié)。這些特點(diǎn)，使其具有抗菌、抗螨和保暖的性能，可作為抗菌、保暖、隔聲、隔熱、吸附油煙等的材料。

木棉纖維的主要成分是纖維素和木質(zhì)素，會(huì)有少量灰分。木質(zhì)素高導(dǎo)致纖維強(qiáng)度低，木棉纖維又有短而細(xì)、抗靜電性能較差等缺點(diǎn)，紡紗時(shí)斷頭率高，所以常與其他纖維混紡。其中木棉纖維與聚酯纖維混紡時(shí)，可以提高織物的抗皺性、耐磨性和挺括性；與聚丙烯腈纖維混紡時(shí)，可以使織物蓬松柔軟，易洗快干。

二、木棉纖維的定性鑒別方法

本文將木棉纖維與聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維三種合成纖維相對(duì)比，進(jìn)行綜述。

（一）燃燒法

燃燒法的原理是根據(jù)纖維靠近火焰、接觸火焰和離開火焰時(shí)的狀態(tài)及燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣味和燃燒后殘留物特征來辨別纖維類別。表1 是木棉纖維與聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維燃燒時(shí)狀態(tài)的對(duì)比。

表1 木棉纖維與聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維的燃燒狀態(tài)

從表1 中可以看出，木棉纖維與三種合成纖維在靠近火焰時(shí)、接觸火焰時(shí)、離開火焰時(shí)的狀態(tài)及燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣味和燃燒后殘留物特征均有明顯差異，可以比較容易鑒別出來。這種方法適用于成分明確的情況下，簡單區(qū)分木棉纖維和其他化學(xué)纖維，對(duì)于混紡紗成分鑒別有難度。

（二）顯微鏡法

用顯微鏡觀察未知纖維的縱面和橫截面形態(tài)，對(duì)照纖維的標(biāo)準(zhǔn)照片和形態(tài)描述來鑒別未知纖維的類別。表2 為木棉纖維與聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維橫縱截面形態(tài)特征對(duì)比。

表2 木棉纖維與聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維橫縱截面形態(tài)特征

從表2 中可以看出，在顯微鏡下，木棉纖維與合成纖維縱截面的形態(tài)差異比較大。首先是它們的形狀，木棉纖維是橢圓形，合成纖維是圓形等異型截面；而且木棉纖維有中空結(jié)構(gòu)，合成纖維沒有?？v截面木棉纖維與合成纖維表面均光滑，但木棉纖維光澤好；與合成纖維的其他差異可以看小黑點(diǎn)、溝槽、條紋等，但聚酯纖維縱截面有的有小黑點(diǎn)有的沒有，也許分辨不出。

（三）溶解法

溶解法的原理是利用纖維在不同溫度下的不同化學(xué)試劑中的溶解特性來鑒別纖維。

一般經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)員通過燃燒法和顯微鏡法就可基本確定纖維是哪一種纖維。根據(jù)表3 木棉纖維與聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維溶解性能對(duì)比，可以用1mol/L 次氯酸鈉溶液作為溶劑做進(jìn)一步驗(yàn)證。

三、木棉纖維的定量鑒別方法

以上三種方法可用于區(qū)別出木棉纖維，叫做定性。而產(chǎn)品標(biāo)簽上要寫出具體的含量，需要進(jìn)行定量。木棉纖維與合成纖維的含量可以用定量化學(xué)分析方法測量，這是一種基本的鑒別方法，原理是利用纖維在化學(xué)溶劑中不同的溶解特性，選擇適當(dāng)?shù)娜軇?，使混紡產(chǎn)品的纖維組分進(jìn)行化學(xué)分離，從而求得各種纖維在混紡產(chǎn)品中的百分含量。

可以根據(jù)表3 選擇適當(dāng)?shù)娜軇久蘩w維與聚酰胺纖維可以選用20%的鹽酸，聚丙烯腈纖維可以選用N，N-二甲基甲酰胺，聚酯纖維可以選用75%的硫酸。不選用1mol/L 次氯酸鈉溶液，是因?yàn)?mol/L 次氯酸鈉溶液是堿性，對(duì)纖維素纖維的損傷較大，結(jié)果的誤差會(huì)增大。

定量分析時(shí)，可以根據(jù)《GB/T 2910.1-2019 紡織品定量化學(xué)分析第1 部分：試驗(yàn)通則》的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)木棉纖維與合成纖維的混合物或紡織品進(jìn)行預(yù)處理。取1g 實(shí)樣，根據(jù)定性實(shí)驗(yàn)得出合成纖維是哪一種，選擇適當(dāng)?shù)娜軇?，?shí)樣與溶劑按1:100 的浴比混合后在適當(dāng)?shù)臏囟认录由咸囟ㄈ軇┮欢〞r(shí)間后，進(jìn)行抽濾，烘干，冷卻，稱量和計(jì)算，得出纖維所占百分比。

四、結(jié)語

通過對(duì)木棉纖維與三種合成纖維的檢測鑒別可以看出，木棉纖維的鑒別目前已經(jīng)形成了一些方法標(biāo)準(zhǔn)，但隨著纖維應(yīng)用范圍的拓展，檢測鑒別的難度必然會(huì)增加，因此，對(duì)木棉纖維的檢測技術(shù)需要更加深入的研究和探索，為人們的美好生活添磚加瓦。