纺织材料测试

纺织材料测试技术MeasuringTechniquesforTextileMaterials主要内容第二讲纱线测试技术第三讲织物测试技术第一讲纤维材料测试技术简单介绍纺织材料测试的国家标准、行业标准与国际标准的相关知识以及纺织材料试验用标准大气环境；重点介绍鉴别纺织纤维的方法、纤维形态的检测技术以及纤维物理机械等性能的测试方法。主要介绍纱线细度及细度不匀率、纱线捻度和毛羽以及纱线力学性能的测定技术等。重点介绍织物结构的综合分析技术、织物力学性质的测试技术和织物色牢度与生态纺织品的测试方法；简单介绍高新技术在纺织材料测试中的应用、纺织专业实验室的基本功能及布局等。第一讲纤维材料测试技术第一节纺织材料的测试标准与测试环境第二节纺织纤维材料的认识与鉴别第三节纺织纤维几何形态与尺寸的测定第四节纺织纤维材料的力学性能测试第六节纺织纤维材料的其他性能测试第一节纺织材料的测试标准与测试环境纺织标准的种类纺织基础标准纺织产品标准：对纺织产品的品种、规格、技术要求、评定规则、试验方法、检验规则、包装贮藏、运输等所作的统一规定技术标准：名词术语、图形符号、代号及通用性法则等测试标准*：对纺织品结构、性能及质量的测试方法所作的统一规定第一节纺织材料的测试标准与测试环境纺织测试标准的表现形式标准文件：以文字形式表达的测试标准标准样品：以实物标准为主，并附有文字说明的标准第一节纺织材料的测试标准与测试环境纺织品测试环境纺织材料具有一定的吸湿性，大气环境的波动会引起纤维吸湿量的变化，并使纤维的物理机械性能发生变化；我国规定的标准大气条件为：20±2℃，65％（允许变化范围：一级为±2％，二级为±3％，三级为±5％）纺织材料具有吸湿滞后性，一般规定在测试前试样必须在标准大气下放置一定时间，使其由吸湿达到平衡回潮率；每隔2h连续称重，当重量的递变量不超过0.25％或每隔0.5h连续称重，当重量的递变量不超过0.1％时，可认为试样达到吸湿平衡状态如果纺织材料在调湿前的实际回潮率较高，为确保试样能在吸湿状态下达到调湿平衡，还需对试样教学预调湿。将试样置于温度为50℃，相对湿度为10～25％的环境，使之接近平衡第二节纺织纤维材料的认识与鉴别纺织纤维材料的鉴别方法手感目测法燃烧法显微镜观察法化学溶解法药品着色法熔点测定法系统鉴别法其它方法：如密度梯度法、荧光法、红外光谱法等根据纤维的外观形态(纤维的长度、细度及其分布、卷曲)、色泽及其含杂类型、刚柔性、弹性、冷暖感等来区分天然纤维棉、麻、毛、丝及化学纤维。此法适用于呈散纤维状态的纺织原料，是用来鉴别天然纤维与化学纤维等不同品种的简便方法之一，但其准确性较差。手感目测法的测试原理及特点天然纤维与化学纤维手感目测的比较纤维观察内容天然纤维化学纤维长度、细度差异很大相同品种比较均匀含杂附有各种杂质几乎没有色泽柔和但欠均一近似雪白，均匀，有的有金属般光泽各种天然纤维手感目测的比较观察内容棉苎麻羊毛蚕丝手感柔软粗硬弹性好，有暖感柔软，光滑，有冷感长度/mm15～40，离散大60～250，离散大20～200，离散大很长细度/μm10～2520～8010～4010～30含杂类型碎叶、硬籽、僵片和软籽等麻屑、枝叶草屑、粪尿、汗渍、油脂等清洁、发亮各类纤维手感目测的比较纺织品原料手感目测手攥紧后迅速放开纯棉手感柔软、弹性差、光泽较差皱迹多、恢复慢富纤、粘棉手感平滑、柔软、光洁、光泽柔和、色泽鲜艳皱迹多、恢复慢纯毛手感柔软、富有弹性、光泽柔和、色泽均匀、呢面平整无折痕、自然恢复原状毛涤手感滑爽、有硬板感、弹性好、光泽较亮几乎无折痕真丝手感织品有拉手感、光泽柔和且均匀、明亮而不刺眼无折痕涤纶长丝手感滑爽、外观挺括、光泽均匀无折痕粘胶长丝手感滑爽且柔和、但不挺括、光泽明亮，不如真丝柔和有明显折痕，难恢复根据纤维的化学组成不同，其燃烧特征也不同来区分纤维的种类。方法：通过观察纤维接近火焰、在火焰中和离开火焰后的燃烧特征，散发的气味及燃烧后的残留物，可将常用纤维分成三类，即纤维素纤维（棉、麻、粘纤等）、蛋白质纤维（毛、丝）及合成纤维（涤纶、锦纶、腈纶、丙纶等）。该法适用于单一成分的纤维、纱线和织物，不适用于混合成分的纤维、纱线和织物，或经过防火、防燃及其他整理的纤维和纺织品。燃烧法的测试原理及特点几种常见纤维的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、粘、富纤不熔、不缩继续燃烧继续燃烧少量灰白色灰烧纸味羊毛、蚕丝收缩或卷缩逐渐燃烧不易延烧松脆黑灰烧毛发臭味涤纶收缩、熔融先熔后烧、有熔液滴下能延烧玻璃状、黑褐色硬球特殊芳香味锦纶收缩、熔融先熔后烧、有熔液滴下能延烧玻璃状、黑褐色硬球氨臭味腈纶收缩、微熔、发焦熔融燃烧、有发光小火花继续燃烧松脆、黑色硬块有辣味维纶收缩、熔融燃烧继续燃烧松脆、黑色硬块特殊的甜味丙纶缓慢收缩熔融燃烧继续燃烧硬黄褐色球轻微的沥青味氯纶收缩熔融燃烧、有大量黑烟不能延烧松脆、黑色硬块带有氯化氢臭味根据各种纤维的纵、横向形态特征来鉴别纤维。是最广泛采用的一种方法。如有天然转曲的是棉；有鳞片的是毛；有横节、纵向裂纹的是麻；纵向有多根沟槽，截面为锯齿形的是粘纤；截面为不规则三角形且大小不一的是丝等。合成纤维一般纵向呈光滑棒状，有的还可见到呈颗粒状无规分布的二氧化钛消光剂。显微镜还可用来确定是纯纺织物（由一种纤维构成）还是混纺织物（由两种或多种纤维的构成）以及混纺织物中的纤维种类或大类。显微镜观察法的测试原理及特点几种常见纤维纵横向形态特征纤维名称纵向形态特征截面形态特征棉苎麻亚麻羊毛兔毛桑蚕丝柞蚕丝粘胶纤维富强纤维醋脂纤维维纶腈纶氯纶、丙纶涤纶、锦纶扁平带状、有天然捻曲有横节、竖纹有横节、竖纹表面有鳞片表面有鳞片表面如树干状，粗细不匀表面如树干状，粗细不匀纵向有细沟槽平滑有1～2根沟槽有1～2根沟槽平滑或有1～2根沟槽平滑或有1～2根沟槽平滑腰圆形，有中腔腰圆形，有中腔及裂缝多角形，中腔较小圆形或接近圆形，有些有毛髓哑铃形不规则的三角形或半椭圆形相当扁平的三角形或半椭圆形四周呈锯齿形，有皮芯结构较少齿形或接近圆形不规则的带状腰圆形圆形或哑铃形接近圆形圆形根据各种纤维在不同试剂中的溶解性能的差异来鉴别纤维。方法：对于单一成分的纤维，鉴别时可加入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，观察纤维在溶液中的溶解情况，如溶解、微溶解、部分溶解和不溶解等几种。该法适合于各种纺织材料，包括染色纤维或混合成分的纤维、纱线与织物的鉴别。它常在用其他方法作初步鉴别后，再用溶解法加以证实。此外该法还广泛用于分析混纺产品中纤维含量。溶解法的测试原理及特点几种常用纤维在化学溶液中的溶解性能溶剂盐酸(37%，24℃)硫酸(98%，24℃)氢氧化钠(5%，煮沸)甲酸（85%，24℃）二甲基甲酰胺二甲苯棉不溶解溶解不溶解不溶解不溶解不溶解羊毛不溶解不溶解溶解不溶解不溶解不溶解蚕丝溶解不溶解溶解不溶解不溶解不溶解麻不溶解溶解不溶解不溶解不溶解不溶解粘胶溶解溶解不溶解不溶解不溶解不溶解醋酯溶解溶解部分溶解溶解溶解不溶解涤纶不溶解溶解不溶解不溶解不溶解不溶解腈纶不溶解溶解不溶解不溶解溶解（93℃）不溶解维纶溶解溶解不溶解溶解(加热)不溶解不溶解锦纶溶解溶解不溶解溶解不溶解不溶解丙纶不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解溶解氯纶不溶解不溶解不溶解不溶解溶解（93℃）不溶解氨纶不溶解溶解不溶解不溶解溶解(40-50℃)不溶解根据各种纤维对某种化学药品着色性能不同来迅速鉴别纤维品种。方法：鉴别纺织纤维的着色剂分专用着色剂和通用着色剂两种。通常采用的着色剂有碘-碘化钾溶液和1号着色剂。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。对羊毛、丝和锦纶可采用沸染3s的方法，扩大色相差异。染好后与标准样照对照，根据色相确定纤维类别。该法适用于未染色纤维或未染色的纯纺纱线和织物。药品着色法的测试原理及特点几种纺织纤维的着色反应纤维种类1号着色剂着色碘-碘化钾溶液着色纤维种类1号着色剂着色碘-碘化钾溶液着色棉灰不染色涤纶红玉不染色麻（苎麻）青莲不染色锦纶酱红黑褐羊毛红莲淡黄腈纶桃红褐色蚕丝深紫淡黄维纶玫红蓝灰粘胶纤维绿黑蓝青氯纶—不染色铜氨纤维—黑蓝青丙纶鹅黄不染色醋酯纤维桔红黄褐氨纶姜黄—注：1.碘-碘化钾溶液是将20g碘溶解于100ml饱和碘化钾溶液中制得；2.1号着色剂配方是：分散黄（SE-6GFL）3.0g，阳离子红（X-GFL）2.0g，直接耐晒蓝（B2RL）8.0g，蒸馏水1000g，使用时稀释5倍。根据某些合成纤维的熔融特性，在化纤熔点仪或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测定纤维的熔点，从而来鉴别纺织纤维。由于大多数的合纤没有确切的熔点，因此该方法一般不单独应用，而是在初步鉴别后作为验证的辅助手段。此外此法仅适用于未经抗熔等处理的单一成分的纤维与织物。熔点测定法的测试原理及特点常用纺织纤维的熔点纤维名称熔点范围，℃纤维名称熔点范围，℃二醋酯纤维255~260腈纶不明显三醋酯纤维280~300维纶不明显涤纶255~260丙纶165~173锦纶6215~220氯纶200~210锦纶66250~260氨纶228~系统鉴别法将未知纤维稍加整理，如果不属弹性纤维，可采用燃烧试验法将纤维初步分成纤维素纤维、蛋白质纤维和合成纤维三大类。纤维素纤维和蛋白质纤维(如棉、麻、丝、羊毛、兔毛、驼毛、马海毛、牦牛毛等)有各自不同的形态特征，用显微镜就可鉴别。合成纤维一般采用溶解试验法，即根据不同化学试剂在不同温度下的溶解特性来鉴别。对聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯还可利用氯检测法和熔点法验证。根据各种纤维具有不同密度的特点来鉴别纤维。测定纤维的密度不但可以了解纤维的基本物理性能，而且可以作为研究纤维的某些超分子结构和形态结构的一种有效手段。测定纤维密度的方法很多，其中常用的是密度梯度法。这种方法是利用悬浮原理来测定固体密度的一种方法。测定纤维的密度还可定量分析二元混纺纱线与织物中某一纤维含量和混合的均匀度，计算中空纤维的中空度和复合纤维的复合度等。密度梯度法的测试原理及特点荧光法是利用紫外线灯照射纤维，根据各种纤维发光的性质不同，纤维的荧光颜色也不同的特点来鉴别纤维。随着测试仪器的发展，可应用电镜技术、X射线技术、差热分析技术、红外光谱技术进行纤维鉴别或验证。其中红外光谱吸收法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。它能准确而快速地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，是较有效的方法之一。荧光法与红外光谱吸收法的测试原理及特点第三节纺织纤维几何形态与尺寸的测定纤维的几何形态与尺寸主要是指纤维的长度、细度、卷曲或转曲等，它们与纤维的可纺性、成纱质量、手感、保暖性等关系密切，是纤维的常规检验项目。纺织纤维的长度测量纺织纤维的细度测量纺织纤维的卷曲特征测定纺织纤维的长度测量罗拉式长度分析仪法：用于棉纤维长度的测定梳片式长度分析仪法：用于羊毛、苎麻、绢丝或不等长化纤长度的测定中段切断称重法：用于等长化纤长度的测定排图法：用于羊毛、棉、苎麻、绢丝或不等长化纤等长度分布的测定电容法：用于毛条或棉麻条中纤维长度的测定纺织纤维长度的测量方法纺织纤维的长度测量喂入罗拉罗拉式长度分析仪法输出罗拉加压弹簧隔距尺指针绒辊原棉式样制备纤维长度分组称重长度指标计算纺织纤维的长度测量罗拉式长度分析仪法将实验小样扯松和混合均匀，清除其中不孕籽，破籽等较大杂质，然后将其分成二等分。分别通过纤维引伸器4～5次，制成2根棉条，然后从横向分成2根相等的半根，将2根棉条中的半根并和在一起（其余两个半根合并后作为保留棉条），再反复进行引伸，待纤维基本平直后，用镊子拣出籽屑，软籽皮，僵皮，棉结后制成平直光洁的棉条待用。纺织纤维的长度测量罗拉式长度分析仪法2号夹1号夹原棉式样制备取样整理棉束移放棉束分组夹取分组称重纺织纤维的长度测量罗拉式长度分析仪法1.计算各组的真实重量所统计的各