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ctrondiffraction）—可利用X射線照射不同纖維時所得的衍射圖像的差別來鑒別各類纖維.
（2）紅外光譜法（Infre-red）—利用各種纖維的特征及化學基團，在紅外線光譜中,具有的特征及吸收譜帶來鑒別纖維.
（3）紫外光（Ultraviolet）,熒光（Fluorescence）—利用不同元素發射的熒光X射線的波長各有不同,再利用光譜分析.
（4）核磁共振法NMR（Nuclearmagneticresonance）—由自旋動量或角動量不為零的原子核，在恒定的外磁埸中，其核磁矩可取各種量子化的方位，在另一個給定頻率的電磁波作用下，原子核的磁能級之間所發生的共振躍遷現象，可以分析分子內原子團或原子排列的順序和化學鍵的性質。
（5）其它,如喇曼光譜法（Ramanspectrum）,表面分析法（Surfaceanalysis）等.加上各種電子顯微術（Electronmicroscopy）等。
纖維亦可由物理性及化學性能推測纖維結構,其方法：
（a）有熱分析法（Thermalanalysis）,動態和斷裂力學法：是在過程控制溫度下，測量物質的物理性質與溫度關系的一種技術，在化學纖維領域上，應用最多的常用方法，例如，測試質量變化有熱重法（TG）及逸出氣分析（EGA），測試溫度變化有差熱分析（DTA），測試熱含變化有示差掃描量熱法（DSC），測試尺寸變化有熱膨脹法，測試力學特性有熱機械分析（TMA），及動態機械分析（DTMA），測試光學特性有熱光學法。
（B）質譜分析法（Massspectrometry）：試樣經離子化后，形成質譜的分析方法。
可以測定有機物分子量及結構方式，以及鑒定有機物及其結構，通過離子感光板取得強度不同的譜線，稱為質譜圖，根據質譜圖可叛斷物質的分子量和結構型式。
隨著器材及方法之創新，使大家對各種纖維深入了解，微觀察技術應用在纖維鑒別上外，更可利用了解纖維的各項特性結構，

從而在后工序上作配合性改良，使能生產更優質之紗線及織物，從而對紡織業上作進一步之發展。
天然纖維以棉纖維為主，占整個紡織產業的比例很大，棉紡業之發展，除機械上，工藝上之改良，棉花之質量結構，直接影響著成紗之各項物理指標，現用之各項檢測儀器，方法，及標準，祇能提供一些數據，大都是平均值，而紡廠按數據控制生產工藝，往往未能了解該批棉纖真正情況，各批棉纖之特性是否接近而配搭，引致成紗后問題出現。
（三）深入了解棉纖維：微結構法在天然棉纖維上之應用，不為廣泛，只有在成熟度上利用顯微鏡法，主要觀察其成熟度情況，而評定此批棉纖之成熟系數之其中一個指標。首先探討棉纖之結構特征：
（a）宏觀外型結構：一根天然棉纖維為一單細胞，從胚珠表皮細胞，經過約25-30天延伸期，進入約25-30天加厚期而成長。成熟的纖維,呈細長而略扁的管狀，頂部最高,中部次之而稍粗,基部最低，橫截面，中部最大，基部次之,頂部最小，纖維長度與寬度之比約為1000-3000，成熟的纖維，向外具有天然卷曲，呈螺旋形左及右扭曲，此為棉纖維之特征，成熟的棉纖維扭曲數約為39-65個/厘米，約每毫米反轉向一次，未成熟或過度成熟纖維則較少。
（b）截面內層結構：棉纖維截面多為呈腰果型,其次圓形，耳朵形等，由許多同心層組成.徐初生表層外，主要分層外皮下之初生層，主要由果膠及纖維素纖維組成的網狀結構，厚度很薄，約為0.2微米。其次為次生層，是棉纖維初生層內部淀積的一層胞壁，為棉纖維的主要部份，成熟棉纖維次生層厚度約為0.4-5微米，層中纖維素微原纖（microfibril），沿著纖維長度方向呈螺旋狀排列，有左及右旋，螺旋傾斜方向約20-45度，就是棉纖維之主要形態特征—天然轉曲。內部為中腔，是棉纖維生長停止后，次生胞壁遺留下來的未被纖維素填滿的內部空腔。棉纖維經過延伸期及加厚期，纖維素淀漬速度不一，形成明顯疏密不同的層次，稱為日輪，一般日輪層

總共有25-40層，我們可通過銅氨液膨化處理的棉纖維截面，用顯微鏡觀察。這三部份各層的結構與纖維的表面性能有著密切關系，并決定其主要物理機械性。
（四）棉纖之結構:特征所產生之物理性質對成紗之影響：
（1）天然轉曲影響紗線中纖維間抱合力，因而影響成紗之強力，天然轉曲多，成紗強力高，未成熟和過成熟原棉，天然轉曲減少，成紗強力低。
（2）表皮層（初生表層）主要成份為果膠，棉臘，對纖維加工及儲存性能影響大。
（3）天然纖維素的結晶形式，主要是纖維素I和纖維素II，棉纖維經堿絲光處理后，會由纖維素I轉變成纖維素II，而且纖維結晶度會有所降低，光澤顯著增加，棉纖維相對密度為1.54-1.56，線密度為1.1-2.2dtex，供絲光工藝作參考。
（4）纖維截面的各部份位置收縮應力都不同，腰果形細胞兩邊曲率最大，結構較緊，中間頂部次之，兩邊內側為過渡區，中間凹入處可及性最大，易存積其它物質及色素，纖維中腔結構，對光澤等光學性質影響極大，并使纖維輕而且保暖，對纖維染色性，卷縮性，手感等有密切關系。
（五）再簡單了解棉纖維的化學成份：棉纖維的化學成份以纖維素為主，占93-95%，其余為纖維素伴生物，如：蠟質和脂肪約占0.3-1.0%，果膠質約1.0-1.5%，含氮物約1.0-1.5%，灰分約0.8-1.8%，其它約1.0-1.5%。元素成份為：碳44.4%，氫6.2%，氧49.4%。棉纖維的化學成份所產生之化學性質對成品之影響：
（1）棉纖維成份以纖維素為主，纖維素在長時間作用下，或經氧化劑處理，分子鍵產生斷裂，纖維素被分解。
（2）日照亦使纖維素大分子破壞，尤以紫外線破壞力最強，令纖維素聚合度下降，纖維強力降低及脆化。
（3）棉纖維所吸收之水份，在熱至100度C時被蒸發，到160度C時纖維脫水，240度C時纖維被破壞至變黃，400-450度C時碳化。
（4）棉纖維吸水后膨化但不易溶解，截面積可擴大40-50%

，長度增加1-2%。但在酸溶液或高溫水作用下，聚合度下降，強力亦降低。
（5）棉纖維在常溫下，對稀堿穩定，在18%燒堿處理時可產生絲光作用。
（6）棉纖維含水率大于9%，相對濕度在75%以上時，纖維素易被微生物分解，棉纖維易發霉。
現行業沿用測試棉纖維成熟度之方法：有
（1）中腔胞壁對比法，
（2）棉纖維成熟度試驗法（偏光儀法），
（3）棉纖維成熟度試驗法（顯微鏡法），
（4）棉纖維成熟度試驗法（氣流法）。
現將每種方法簡單介紹，首先了解其中一些名詞定義。
（a）成熟度比（maturityratio）：纖維胞壁的增厚度與選定的0.577標準增厚度之比。
（b）死纖維（deadfibres）：以無轉曲，很少轉曲，或幾乎沒有纖維胞壁的扁平管狀到胞壁稍有發育，轉曲較多等各種形態，纖維胞壁的厚度等于或小于纖維最大寬度的五分一。
（c）正常纖維（normalfibres）：經18%氫氧化鈉溶液膨脹后，中腔呈不連續或幾乎沒有任何中腔痕跡的棒狀纖維，沒有輪廓分明的轉曲。
（d）薄壁纖維（thin-walledfibres）：經18%氫氧化鈉溶液膨脹后，不能劃為正常纖維或死纖維的纖維。
（e）纖維胞壁增厚度（degreeoffibrewallthickening）：纖維胞壁的實際橫截面積對同樣周長的圓面積之比。（f）成熟纖維百分率（percentmaturity）：在同一樣品中，成熟纖維占纖維總根數的平均百分率。
（g）不成熟纖維（immaturefibres）：發育不良而胞壁薄的纖維，經18%氫氧化鈉溶液膨脹后，呈螺旋狀或扁平狀態，纖維胞壁薄且呈透明的纖維，纖維胞壁的厚度，小于纖維最大寬度的四分一。
（h）成熟纖維（maturefibres）：發育良好而胞壁的纖維，經18%氫氧化鈉溶液膨脹后，呈無轉曲的棒狀纖維，纖維胞壁的厚度等于纖維最大寬度的四分一。
（1）中腔胞壁對比法：首先按照棉纖維試驗取樣方法（如中國國家標準G

B6097-85），制備的試驗棉條中取出重約4-6mg的樣品，用手扯法加以整理，使成一端齊整的小棉束，先用稀梳，后用密梳梳去短纖維，用手指捏住齊整的一端纖維，梳理另一端纖維，去掉棉束兩旁纖維，留下中間部份180-220根纖維，將載玻片擦拭干凈，放在黑絨板上，在載玻片邊緣上粘貼一些膠水，左手捏住齊整的一端，右手以夾子從棉束另一端取數根纖維，均勻地排列在載玻片上，連逐排列至排完為止，待膠水干后，用挑針把纖維整理平直，并用膠水粘好纖維另一端，然后輕輕地在纖維上面放置載玻片，用400倍顯微鏡沿載玻片中部逐根觀察，根據腔寬壁厚比值確定纖維成熟系數，并可參照標準圖示的纖維形態，確定纖維成熟系。各種不同成熟度纖維分成18組，分別用不同成熟系數表示，完全未成熟的棉纖維，成熟系數為0.00，最成熟的棉纖維,成熟系數為5.00，從0.00—3.75間每隔0.25為一組,即：0.00，0.25，0.50，0.75，1.00，1.25，1.50，1.75，2.00，2.25，2.50，2.75，3.00，3.25，3.50，3.75，再加上4.00和5.00兩組共18組。
成熟系數越大，棉纖維成熟度越高，一般成熟度在1.4—2.00范圍內最適中。腔寬壁厚比值與,成熟系數對照：0.00（成熟系數）=30-22（腔寬壁厚比值），0.25（成熟系數）=21-13（腔寬壁厚比值），0.50（成熟系數）=12-9（腔寬壁厚比值），0.75（成熟系數）=8-6（腔寬壁厚比值），1.00（成熟系數）=5（腔寬壁厚比值），1.25（成熟系數）=4（腔寬壁厚比值），1.50（成熟系數）=3（腔寬壁厚比值），1.75（成熟系數）=2.5（腔寬壁厚比值），2.00（成熟系數）=2（腔寬壁厚比值），2.25（成熟系數）=1.5（腔寬壁厚比值），2.50（成熟系數）=1（腔寬壁厚比值），2.75（成熟系數）=0.75（腔寬壁

厚比值），3.00（成熟系數）=8-6（腔寬壁厚比值），3.25（成熟系數）=0.5（腔寬壁厚比值），3.50（成熟系數）=0.33（腔寬壁厚比值），3.75（成熟系數）=0.2（腔寬壁厚比值），4.00（成熟系數）=0（腔寬壁厚比值），5.00為不可察覺。
一般觀察一個視野來決定每根纖維的成熟系數，如形態特殊的纖維，可擴大觀察范圍，或進一步用測微尺測量幾個轉曲的腔寬壁厚比例來決定，估計或測量腔寬壁厚時，應在纖維轉曲中部寬度最寬處測定，若兩壁厚薄不同，可取其平均數，沒有轉曲的纖維亦須在觀察范圍內最寬處測定。每根試驗棉條試驗兩個試驗試樣，每個觀測180-220根纖維，兩個試驗試樣試驗結果的差值應符合精密度的測定，試驗結果以平均成熟系數計算。
（2）棉纖維成熟度測試方法（顯微鏡法）：此方法是利用顯微鏡測試經氫氧化鈉膨脹后，棉纖維成熟度的試驗方法。適用于未經化學處理的棉纖維，棉卷，棉條以及紗線中取出的棉纖維。首先以國家標準GB6097棉纖維試驗取樣方法取樣，原理是利用棉纖維經18%氫氧化鈉溶液膨脹后，成熟好的纖維胞壁厚而中腔寬度小，纖維呈捧狀，成熟差的纖維胞壁薄而中腔寬度大，纖維呈扁平帶狀，因此，可根據棉纖維中腔寬度，胞壁厚度的比值和纖維形態來測定棉纖維成熟度。
儀器，工具和試劑：
（1）倍數為400倍的顯微鏡.
（2）載玻片，蓋玻片，玻璃捧，絨板，鉗子，50mm纖維尺，稀梳，挑針，膠水等。
（3）用于纖維分類計數的計數器。