纺织纤维是结晶态和非结晶态的混合物，从整根纤维来看，表现出两方面的特征：第
一是大分子排列方向和纤维方向的关系。大分子排列方向与纤维轴向符合的程度叫“取向
度”。第二是纺织纤维中结晶区的比例用“结晶度”来表达。结晶度一般是指结晶区的体积占
纤维总体积的百分数。
纺织纤维的鉴别：是根据纤维内部结构、外观形态、化学与物理性能的差异来进
行的。鉴别步骤是先判断纤维的大类再具体分析出品种，然后作最后验证。常规的鉴别方法
有：
手感目测法：手感目测法是鉴别纤维最简单的方法。它是根据纤维的外观形态、色泽、
手感及拉伸等特征来区分天然纤维棉、麻、毛、丝及化学纤维，适用于呈散纤维状态的纺织
原料。天然纤维中，棉、麻、毛属于短纤维，它们的纤维长短差异很大，长度整齐度差，蚕
丝是长丝，长而纤细，具有光泽。化学纤维中，粘胶纤维的干、湿强力差异很大，而其他化
学纤维，因其外观特征在一定程度上可人为控制，所以无法用手感目测法来区别。下面两个
表是常用纤维的手感目测比较如表 1、2 所示。
表 1 天然纤维与化学纤维手感目测比较
观察内容/纤维
类别
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
表 2 各种天然纤维手感目测比较
观察内容/
纤维品种
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（毫米）
15-40 离散
大
60-250 离散
大
20-200 离散
大
很长
细度
（微米）
10-25 20-80 10-40 10-30
含杂类型
碎叶、硬籽、
僵片、软籽等
麻屑、枝叶
草屑、粪尿、
汗渍、油脂等
清洁、发亮
显微镜观察法：用生物显微镜放大 300~400 倍左右，观察纤维的截面与纵向形态，就能
把它们鉴别出来。下面是纤维断面形态在显微镜下观察纤维的纵向和横向断面可以发现不同
纤维的明显差异，如图/表 3 所示。表 3 常见纤维纵横向形态
纤维 纵向形态特征 断面形态特征
棉 扁平带状，有天然转曲 腰圆形，有中腔
苎麻 有横节、竖纹 腰圆形，有中腔及裂缝
亚麻 有横节、竖纹 多角形，中腔较小
羊毛 表面有鳞片 圆形或接近圆形，有些有毛
髓
兔毛 表面有鳞片 哑铃形
桑蚕丝 表面如树干状，粗细不匀 不规则的三角形或半椭圆
形
柞蚕丝 表面如树干状，粗细不匀 相当扁平的三角形或半椭
圆形
粘胶纤维 纵向有细沟槽 锯齿形，有皮芯结构
富强纤维 平滑 较少齿形或接近圆形
醋酯纤维 有 1-2 根沟槽 不规则的带状
维纶 有 1-2 根沟槽 腰圆形
腈纶 平滑或有 1-2 根沟槽 圆形或哑铃形
氯纶 平滑或有 1-2 根沟槽 接近圆形
涤纶、锦纶、
丙纶
平滑 圆形
密度梯度法：密度法根据各种纤维具有不同的特点来鉴别纤维。测定纤维密度的
方法很多，其中常用的密度梯度法，它利用悬浮原理来测定固体密度。分三个步骤鉴别：1.
配定密度梯度液；2.标定密度梯度管；3.测定和计算
荧光法：荧光法根据紫外线荧光灯照射纤维时，纤维呈现不同颜色来鉴别。各种
纤维的荧光颜色参考如下表：
纺织纤维的荧光颜色
纤维种类 荧光颜色 纤维种类 荧光颜色
棉
棉（丝光）
黄麻（生）
黄麻
羊毛
丝（脱胶）
淡黄色
淡红色
紫褐色
淡蓝色
淡黄色
淡蓝色
粘胶纤维
粘胶纤维（有光）
涤纶
锦纶
维纶（有光）
白色紫阴光
淡黄色紫阴光
白色青光很亮
淡蓝色
淡黄色紫阴光
燃烧法：各种纤维的化学组成不同，其燃烧特征也不同。通过观察纤维观察接近火焰、
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，可将常用纤维分为三类，
即纤维素纤维、蛋白质纤维及合成纤维三大类。这三大纤维的燃烧特征有明显差异，如下表
所示。
三大纤维的燃烧特征
纤维类别 接近火焰 在火焰中
离开火焰
后
残留物形
态
味道
纤维素纤
维
不熔不缩 迅速燃烧 继续燃烧
细腻、灰
白色
烧纸味
蛋白质纤
维
收缩 渐渐燃烧 不易延燃
松脆、黑
灰
烧毛发臭
味
合成纤维
收缩、熔
融
熔融燃烧 继续燃烧 硬快
各种特殊
气味
燃烧法能有效地识别上述 3 大类纤维，在特定条件下，也可用于鉴别纤维，但难以鉴
别相同种类中的不同品种。
化学溶解法：利用各种纤维在不同的化学溶剂中的溶解性能来鉴别纤维的方法。它适
用于各种纺织纤维，特别是合成纤维，包括染色纤维或混合成分的纤维、纱线与织物。根据
溶解情况对照下表
几种常见纤维在化学溶液中的溶解
化学溶液
纤
维
15%
盐酸
37
%
75%
硫酸
甲酸
（浓）
间甲酚
（浓）
5%氢氧
化钠
二甲
基
二甲
苯
盐
酸
（煮沸） 甲酰
胺
棉
不溶
（沸部
分溶）
不
溶
溶
不溶
不溶
不溶
不溶
不溶
麻
不溶
（沸部
分溶）
不
溶
溶
不溶
不溶
不溶
不溶
不溶
蚕
丝
不溶
（沸溶）
溶
溶
不溶
不溶
溶
不溶
不溶
化学溶液
纤
维
15%
盐酸
37
%
盐
酸
75%
硫酸
甲酸
（浓）
间甲酚
（浓）
5%氢氧
化钠
（煮沸）
二甲
基
甲酰
胺
二甲
苯
羊
毛
不溶
不
溶
不溶
不溶
不溶
不溶
不溶
不溶
粘
纤
不溶
（沸部
分溶）
溶
溶
不溶
不溶
不溶
不溶
不溶
锦
纶
溶
溶
溶
溶
溶
不溶
不溶
不溶
腈
纶
不溶
不
溶
不溶
（沸溶
不溶 不溶
不溶
溶（加
热）
不溶
涤
纶
不溶
不
溶
不溶
不溶
溶（加热）
不溶
不溶
（沸部分
溶或溶）
不溶
维
纶
不溶
（沸溶
溶 溶 溶 溶（加热）
不溶
不溶
不溶
丙
纶
不溶
不
溶
不溶
不溶
不溶
不溶
不溶
不溶
（沸溶
氯
纶
不溶
不
溶
不溶
不溶
部分溶
（沸溶）
不溶
溶
不溶
氨
纶
不溶
不
溶
溶
不溶
溶
不溶
溶（加
热）
不溶
着色法：该法根据不同纤维对某种着色剂呈色反应的不同来鉴别纤维。它适用于未染
色纤维、纯纺纱线和纯纺织物。国家标准规定的着色剂为 HI-1 号纤维鉴别着色剂还有常用
的碘—碘化钾溶液和锡莱着色剂 A。下表为几种常见纤维的着色反应
纤维
HI-1 号纤维着色
剂
碘—碘化钾溶液 锡莱着色剂 A
棉 灰 N 不染色 蓝
麻 深紫 5B 不染色 紫蓝（亚麻）
蚕丝 紫 3R 淡黄 褐
羊毛 桃红 5B 淡黄 鲜黄
粘纤 绿 3B 黑蓝青 紫红
醋纤 艳橙 3K 黄褐 绿黄
涤纶 黄 R 不染色 微红
锦纶 深棕 3RB 黑褐 淡黄
腈纶 艳桃红 4B 褐 微红
维纶 桃红 3B 蓝灰 褐
丙纶 黄 4G 不染色 不染色
氨纶 红棕 2R - -
氯纶 - 不染色 不染色
熔点法：熔点法是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
置的偏振光显微镜下观察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点，从而鉴别纤维。但大多数的
合纤不像纯晶体那样有确切的熔点，而同一品种的纤维因制造厂或型号不同其熔点也有出入。
因而熔点法适用于未经抗熔等处理的单一成分的纤维材料。
双折射率测定法：由于不同纤维的双折射率不同，因此可用双折射率大小来鉴别棉、
麻、丝、毛和化纤。下面为一些主要的纺织纤维的折射率
折射率
纤维
n// n⊥ n//-n⊥
棉 1．573~1．581 1．524~1．534 0．041~0．051
亚麻 1．594 1．532 0．057~0．068
粘胶纤维 1．593~1．550 1．514~1．523 0．018~0．036
三醋酯纤维 1．474 1．479 -0．005
羊毛 1．553~1．556 1．542~1．547 0．009~0．012
桑蚕丝 1．577 1．537 0．040
锦纶 6 1．568 1．515 0．053
锦纶 66 1．570~1．580 1．520~1．530 0．040~0．060
涤纶 1．725 1．537 0．188
腈纶 1．500~1．510 1．500~1．510 0．000~-0．005
维纶 1．547 1．522 0．025
含氯、含氮呈色反应试验法：各种含氯、含氮的纤维用火焰法、酸碱法检测，会呈现
特定的呈色反应。但这种方法适用于化学纤维的粗分类以便进一步定性鉴别。
系统鉴别法：在实际鉴别中，有些材料使用单一方法较难鉴别，需将几种方法综合运
用、综合分析才能得到正确结论。
鉴别程序：
（1）将未知纤维稍加整理，如果不属于弹性纤维，可采用燃烧试验法将纤维初步分为
纤维素纤维、蛋白质纤维和合成纤维三大类；
（2）纤维素纤维和蛋白质纤维有各自不同的形态特征，用显微镜就可鉴别；
（3）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。
新型测试分析方法有如下：
显微分析法：显微分析法是采用透镜光学放大原理或探针等 ，直接观察纤维微观
形态结构的方法，不同微分析技术具有不同放大倍数和分辨距离，目前共有三种不同类型的
显微分析方式：
（1） 光学显微镜（如下图），其放大倍数为 1000 倍左右，分辨距离可到约为
0．2μm。
可见光显微镜的分辨能力可达 1~2μm，其物镜和显微镜的分辨能力分别为 δο 和 δm，
则物镜的数值孔径（辨别物体较细小特征的能力 A）可根据下式近似计算：
δο=λ/A；δm=λ（A+AK）；A=nsinα
式中为光波的波长（μ）；AK 为显微镜的数值孔径（AK≤A）；n 为标本和物镜同介质
的折射率（空气为 1，水为 1．3，甘油为 1．47，雪松油为 1．51）；α 为试样中位于物镜
光轴任一点与射入物镜边缘光线间的夹角。
采用折射率较大的液态介质的浸没法，可提高分辨能力和数值孔径。
（2） 电子显微镜（如图示），其放大倍数可达到 100 万倍以上，分辨距离可到
0．1~0．2nm。
利用透射式电子显微镜，在纤维超薄切片和电子染色等条件下，可观察到纤维的各级
结构，还可进行电子衍射图分析
（3） 原子力显微镜，其横向分辨距离为 0．2nm，纵向分辨距离为 0．1nm
X 射线衍射法：x 射线衍射是由 x 射线管中的灯丝发射高速电子流轰击铜靶产生特征
X 射线，经单色器（滤光器）和准直器分出一束计息的平行单色 X 射线（射线波长为
0．1539nm），照射到纤维样品上，X 射线会受到纤维中的各链节、原子团等散射、反射，
这些散射或反射光会产生相互干涉，由物理光学可知，由于纤维结晶区中规则排列的原子间
距离与 X 射线波长具有相同的数量级，这些相互干涉的射线，在光程差等于波长的整数倍
的各方向上得到加强，而在光程差等于波长的整数半倍数的各个方向上相互抵消，从而形成
特定的 X 射线衍射斑点图样，根据衍射方向(斑点的位置、形状)和衍射强度（斑点黑度）
确定纤维晶细胞的晶系、晶粒的尺寸和完整性、结晶度以及晶粒的取向度。
根据获取试验结果的方式不同，X 射线衍射有两种方法，一种为照相法，利用照相底
片
摄取试样衍射图像的方法；另一种为扫描法，利用衍射测角仪、核辐射探测器等装置
获得 X 射线通过试样的衍射强度与衍射角度的关系曲线。
照相法常被用来确定晶胞的结构特征和参数，不同纤维的衍射图不同，可以根据
衍射图中斑点的位置、形状、黑度等确定各组晶面间的距离，并由此推断出显微晶胞的晶系，
各级重复周期和晶胞的结构参数。
扫描法可以较为方便地计算纤维中的结晶度以及晶粒的取向度等。结晶度的算法
有衍射曲线拟合分峰法、作图法、结晶指数法、回归线法、Ruland 法等。
红外光谱分析法：高聚物纤维中大分子的原子或基团会在其平衡位置处产生周期
性的振动，按照振动时的键长和键角的改变，这种振动包括伸缩振动和变形振动（价键的弯
曲振动和原子团绕主键轴扭摆振动），而每一种振动均有其各自特有的自振频率，也就是说
大分子中的各种键有各自特有的自振频率。采用连续不同频率的红外线照射样品，当某一频
率的红外线与分子中键的振动频率相同时，将会产生共振而被吸收的现象，从而获得红外吸
收光谱，并且这种基团越多，这种波长的光被吸收得越多。根据对红外吸收光谱中各吸收峰
对应频率的分析，可以对纤维的分子结构判定，进而鉴别纤维的品种类别；也可以对纤维超
分子结构中的结晶度、取向度等进行测定。
核磁共振法：核磁共振是指利用核磁共振现象获取分子结构、纤维内部结构信息
的技术。原子核是带正电的粒子，能绕自身轴做自转运动，并形成一定的自转角动量。当原
子核自转时，会由自转产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自转方向相同，大小与原
子核的自转角动量成正比。通常原子核的磁矩可以任意取向，但若将原子核置于外加磁场中，
且当原子核磁矩与外加磁场方向不同时，则原子核除自转外还将沿外磁场方向发生一定的量
子化取向，产生能级的分裂。
根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是
由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑
地变化，这样就形成了一系列的能级。当用具有特定频率并且方向垂直于静磁场的交变电磁
场作用于样品时，原子核接受交变磁场能量输入后，就会发生能级跃迁。这种能级跃迁是获
取核磁共振信号的基础。
根据物理学原理可以知道在外加射频场的频率与原子核自转运动的频率相同时，
射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此采用连续波频率扫描，
或用经过调制的射频脉冲电磁波辐射，对于某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸
收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号。
核磁共振可用于测定纤维大分子的相对分子质量、高聚物的空间结构及结构规整
性、共聚物的结构以及高分子的运动研究等方面。
差热分析法：差热分析法是测定纺织纤维结构及其变化的一种相当灵敏的方法。
此法以测定纤维物质在加热或冷却过程中的热效应为基础。物质加热或冷却时，
通常伴随着吸热或放热过程。吸热过程会出现熔融和解取向，而放热过程会出现结晶化。纤
维在玻璃化过程中其焓值保持不变。但比热发生剧烈变化。所有这些变化均可记录在热谱图
上，从而确定纺织纤维结构和性能的特点
参考文献：大卫·R.萨利姆，《聚合物纤维结构的形成》；焦剑，雷渭媛，《高聚物结
构、性能与测试》；姜怀，《纺织材料学》；姚穆，《纺织材料学》；张红华，《服装材料
学》
References: David ? R. Salim, "the formation of polymer fiber structures"; Jiao Jian, Lei
Wei Yuan, "Polymer Structure, Properties and Test"; Jiang Huai, "Textile Materials"; Yao Mu,
"Textile ," Clothing Materials"
