木棉/棉混紡產(chǎn)品含量測試技術(shù)研究

1. 無錫出入境檢驗(yàn)檢疫局，江蘇 無錫 214101;2. 無錫華檢質(zhì)量技術(shù)服務(wù)中心，江蘇 無錫 214101

木棉纖維是一種天然纖維素纖維，與棉纖維同屬單細(xì)胞纖維。棉纖維是種子纖維，它附著于種子上，由種子的表皮細(xì)胞發(fā)育、生長而形成。木棉纖維是果實(shí)纖維，它附著于木棉果殼體內(nèi)壁，由內(nèi)壁細(xì)胞發(fā)育、生長而形成[1]。一直以來，木棉纖維因其長度短、強(qiáng)度低、抱合性差和缺乏彈性而難以單獨(dú)紡紗，這制約了其在紡織服裝方面的應(yīng)用和發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著木棉纖維開發(fā)和加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，木棉纖維在各個(gè)領(lǐng)域，特別是產(chǎn)業(yè)用紡織品領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。木棉纖維自身具有的綠色生態(tài)、中空超輕、保暖、天然抗菌、吸濕導(dǎo)濕和高效吸油等優(yōu)良特性，在服用和產(chǎn)業(yè)用紡織品等領(lǐng)域發(fā)揮了積極作用。

在許多領(lǐng)域，一種新產(chǎn)品從開發(fā)、研制到投放市場，其性能指標(biāo)的測試方法往往滯后于其開發(fā)，這常常會導(dǎo)致新產(chǎn)品市場上出現(xiàn)魚目混珠、以次充好等現(xiàn)象。木棉產(chǎn)品中，木棉/棉混紡產(chǎn)品是目前開發(fā)和應(yīng)用最普遍的產(chǎn)品，如何準(zhǔn)確、快速地對其成分含量進(jìn)行分析，已成為生產(chǎn)企業(yè)、貿(mào)易雙方、消費(fèi)者及市場監(jiān)管部門重點(diǎn)關(guān)注的問題，它也是纖維成分定量分析領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

木棉纖維和棉纖維同屬天然纖維素纖維，它們都含有大量的纖維素成分。根據(jù)文獻(xiàn)資料顯示，木棉纖維含有約64.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的纖維素，約13.0% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的木質(zhì)素，約8.6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水分，1.4%～3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的灰分，4.7%～9.7%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水溶性物質(zhì)，2.3%～2.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的木聚糖，以及約0.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的蠟質(zhì)；棉纖維含有約94.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的纖維素，伴生物含量較少，幾乎不含木質(zhì)素成分[1]。木棉纖維和棉纖維都具備良好的化學(xué)性能，它們在化學(xué)試劑中的溶解性質(zhì)相似，耐酸性好，常溫下稀酸對其沒有影響，目前還沒有一種合適的試劑可以直接對兩者進(jìn)行鑒別。但是在顯微鏡下，木棉纖維和棉纖維的形態(tài)存在顯著差異。本文主要探討利用顯微鏡法進(jìn)行木棉纖維和棉纖維的含量分析。

1 木棉纖維和棉纖維的微觀形態(tài)

木棉纖維和棉纖維雖然同為天然纖維素纖維，但兩者在外觀形態(tài)結(jié)構(gòu)上有明顯差異。因此，觀察纖維微觀形態(tài)是目前區(qū)分木棉纖維與棉纖維的主要方法。

1.1 掃描電鏡觀察

本試驗(yàn)參照GB/T 14593—2008《山羊絨、綿羊毛及其混合纖維定量分析方法 掃描電鏡法》[2]進(jìn)行，采用日立SU1510型掃描電鏡。圖1、圖2所示為木棉纖維的微觀形態(tài)，可以明顯看出木棉纖維壁薄、中腔大的特征，纖維縱向呈圓柱形，表面光滑，無轉(zhuǎn)曲，橫截面為圓形或近似圓形。圖3、圖4所示為棉纖維的微觀形態(tài)，可以明顯看到棉纖維壁厚、中腔小、腰圓形橫截面的特征，纖維表面粗糙。

圖1 木棉纖維縱向掃描電鏡照片

圖2 木棉纖維橫截面掃描電鏡照片

圖3 棉纖維縱向掃描電鏡照片

圖4 棉纖維橫截面掃描電鏡照片

1.2 光學(xué)顯微鏡觀察

選取適量木棉纖維和棉纖維樣品，均勻平鋪于載玻片上，滴一滴石蠟油(注意不要帶入氣泡)，放在CU-6纖維細(xì)度分析儀的載物臺上，調(diào)節(jié)光源亮度，在200～1 000的放大倍數(shù)下進(jìn)行觀察。圖5、圖6所示分別為木棉纖維、棉纖維在光學(xué)顯微鏡下的縱向形態(tài)。

圖5 木棉纖維縱向光學(xué)顯微鏡照片

圖6 棉纖維縱向光學(xué)顯微鏡照片

從圖5可以看出，木棉纖維縱向幾乎沒有扭轉(zhuǎn)，呈輕薄透明狀，中腔內(nèi)充滿石蠟油，這表明了木棉纖維中空的特性。從圖6可以看出，棉纖維縱向呈扁平帶狀，有天然扭曲，壁厚不同，這是由成熟度不同導(dǎo)致的。

觀察木棉和棉纖維在光學(xué)顯微鏡下的橫截面形態(tài)，需要借助哈氏切片器。為了避免夾持過程對木棉纖維的中空結(jié)構(gòu)造成擠壓，影響其截面形狀，切片時(shí)宜采用比較松弛的夾持方式。將纖維松松地夾持于Y172哈氏切片器中，切去露出的纖維，轉(zhuǎn)動適當(dāng)?shù)目潭?，涂上膠棉液；待膠棉液凝固后，均勻切成厚度為20～30 μm的纖維橫截面薄片，并移至滴有石蠟油的載玻片上，再蓋上蓋玻片，最后放在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察。圖7、圖8所示分別為木棉纖維、棉纖維在光學(xué)顯微鏡下的橫截面形態(tài)。

圖7 木棉纖維橫截面光學(xué)顯微鏡照片

圖8 棉纖維橫截面光學(xué)顯微鏡照片

從圖7可以看到，木棉纖維橫截面近似圓形，壁薄和中腔大的結(jié)構(gòu)比較明顯。圖8顯示了棉纖維腰圓形截面的典型特征。因此，兩種纖維的微觀形態(tài)明顯不同。

2 試驗(yàn)

基于木棉纖維和棉纖維較明顯的微觀形態(tài)差異，考慮到試驗(yàn)設(shè)備的應(yīng)用普及性，本文采用光學(xué)顯微鏡等試驗(yàn)儀器來分析木棉/棉混紡產(chǎn)品的纖維含量。

2.1 試驗(yàn)儀器和設(shè)備

CU-6型纖維細(xì)度分析儀：由光學(xué)顯微鏡、視頻攝像頭，以及帶有圖像獲取、測量和數(shù)據(jù)分析處理功能軟件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)組成，放大倍數(shù)200～1 000。扭力天平：JN-B-5型，量程5.00 mg，分度值0.01 mg。 哈氏切片器：Y172型。纖維切斷器：YG171型，纖維切斷寬度10.00 mm。膠棉液、石蠟油、載玻片、蓋玻片、稱量皿。

2.2 測試樣品

1#：廣西產(chǎn)純木棉纖維。

2#：印尼進(jìn)口純木棉纖維。

3#：新疆長絨棉纖維。

4#：東華大學(xué)提供的木棉/棉本色紗，其中木棉35.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)，棉65.0%。

5#：東華大學(xué)提供的木棉/棉駝色織物的緯紗，其中木棉20.0%、棉80.0%。

6#：市購金考拉牌木棉(是商業(yè)品名)大紅色內(nèi)衣，其中木棉20.8%、棉31.0%、腈綸46.4%、錦綸1.8%。

7#：市購浪莎牌木棉白色襪，其吊牌上標(biāo)注“(木棉+棉)：77.4%”。

2.3 纖維直徑法

纖維直徑法是對由兩種橫截面都接近圓形的纖維混合而成的混合纖維，通過顯微鏡觀察，鑒別兩種纖維，分別計(jì)數(shù)，分別測量兩種纖維的直徑。由纖維根數(shù)、直徑和密度，計(jì)算出每種纖維的含量。參照FZ/T 01101—2008《紡織品 纖維含量的測定 物理法》[3]中“7.2.2”的規(guī)定進(jìn)行測試，并根據(jù)同一標(biāo)準(zhǔn)中“8.3.3.1”的規(guī)定計(jì)算每種纖維的含量。

3.3.1 取樣

取樣正確與否對試驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要。通常，所取試樣應(yīng)具有充分的代表性。如果發(fā)現(xiàn)樣品不均勻，則在樣品的不同位置分別取樣。對于從織物成品上拆下來的紗線等試樣，拆下后應(yīng)注意分類保存，確保不同組分的紗線不混淆。本試驗(yàn)分別采用1#木棉纖維、2#木棉纖維、3#棉纖維3種纖維原料，將木棉纖維和棉纖維兩兩混合后進(jìn)行試驗(yàn)。

3.3.2 操作步驟

(1) 用手排法，取適量1#木棉纖維、2#木棉纖維、3#棉纖維樣品，分別細(xì)致整理成小束，用 Y171型纖維切斷器切斷，待用。

(2) 分別從上述三種切斷試樣中，隨機(jī)取一定質(zhì)量的切斷的木棉纖維或者棉纖維，用扭力天平稱取其質(zhì)量并記錄，再將相應(yīng)的木棉纖維和棉纖維混合，形成不同質(zhì)量混紡比的木棉/棉混合試樣。

(3) 將上述混合試樣分別夾于哈氏切片器中，轉(zhuǎn)動適當(dāng)?shù)目潭?，切取長度為0.20～0.36 mm的纖維束。

(4) 將上述切下纖維束移至載玻片上，用吸管吸取一定量的石蠟油于載玻片上，充分混合均勻，然后蓋上蓋玻片，注意避免纖維流失。

(5) 將制備好的載玻片放在CU-6型纖維細(xì)度分析儀的載物臺上，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)至500，根據(jù)纖維形態(tài)鑒別出哪些是木棉纖維，哪些是棉纖維，同時(shí)分別計(jì)數(shù)兩種纖維的根數(shù)，至少測試共1 000根纖維，否則須測試完載玻片上的所有纖維。

(6) 分別測試兩種纖維的直徑，每種纖維至少測試100根。

3.3.3 計(jì)算

木棉纖維的密度為0.29 g/cm3，棉纖維的密度為1.54 g/cm3，按式(1)和式(2)計(jì)算木棉纖維與棉纖維的含量：

(1)

X2=100-X1

(2)

式中：X1——木棉纖維含量，%；

n1——木棉纖維根數(shù)，根；

n2——棉纖維根數(shù)，根；

d1——木棉纖維直徑，μm；

d2——棉纖維直徑，μm；

ρ1——木棉纖維密度，g/cm3；

ρ2——棉纖維密度，g/cm3；

X2——棉纖維含量，%。

3.3.4 結(jié)果與分析

按照3.3.2節(jié)的操作步驟(1)～(5)，共完成5個(gè)混合試樣的測試，結(jié)果見表1。

表1 纖維直徑法測試結(jié)果

由表1可見，采用1#、2#木棉纖維，分別與3#棉纖維以不同的質(zhì)量比例混合，結(jié)果顯示，纖維直徑法實(shí)際測得混合含量與理論混合含量之間存在較大的偏差。分析原因，是兩種纖維的橫截面形態(tài)差異較大導(dǎo)致，雖然兩種纖維截面均可看作接近圓形，但是木棉是中空壁薄的圓形形態(tài)，而棉纖維是有較小中腔的厚壁腰圓形態(tài)。對木棉纖維和棉纖維，同時(shí)利用其直徑參與計(jì)算，本身就存在不合理性。纖維直徑法適合截面形態(tài)類似的兩種纖維的混合產(chǎn)品的含量分析。

因此，下面嘗試?yán)美w維截面積來進(jìn)行木棉/棉混紡產(chǎn)品的纖維含量分析。

3.4 纖維截面積法

參照FZ/T01101—2008《紡織品 纖維含量的測定 物理法》[3]中“7.2.1”及“8.3.3.2”的規(guī)定，測量纖維根數(shù)及其截面積，再結(jié)合纖維密度，得到兩種纖維的含量。利用CU-6型纖維細(xì)度分析儀等儀器，對試樣中木棉纖維和棉纖維的橫截面分別進(jìn)行涂描填充，測得每種纖維的填充面積，即木棉纖維和棉纖維在顯微鏡下呈現(xiàn)的截面積，同時(shí)記錄每種纖維的根數(shù)，最后根據(jù)纖維截面積、纖維根數(shù)、纖維密度計(jì)算每種纖維的含量。此方法與纖維直徑法相比，前者理論上更適合木棉纖維和棉纖維這兩種微觀形態(tài)不同的混合產(chǎn)品的纖維含量分析。

3.4.1 取樣

本試驗(yàn)采用1#～3#樣品進(jìn)行試驗(yàn)。取樣方式同3.3.1節(jié)。

3.4.2 操作步驟

(1) 按照3.3.2節(jié)的操作步驟(1)～(5)，獲得兩種纖維的根數(shù)。

(2) 將哈氏切片器繼續(xù)轉(zhuǎn)動適當(dāng)?shù)目潭龋可夏z棉液，待其凝固后，均勻切取厚度為20.0～30.0 μm 的纖維切片。

(3) 將纖維切片移至滴有石蠟油的載玻片上，蓋上蓋玻片，然后放在CU-6型纖維細(xì)度分析儀的載物臺上。

(4) 調(diào)節(jié)CU-6型纖維細(xì)度分析儀的放大倍數(shù)，使顯示器的纖維圖像放大倍數(shù)達(dá)1 000，選取合適的界面，進(jìn)行兩種纖維的鑒別和截面積的測量，對纖維橫截面進(jìn)行涂描填充，測得纖維橫截面的填充面積(即纖維截面積)，避免重復(fù)測量，每種纖維至少獲得100個(gè)截面的填充面積數(shù)值，如果不足100個(gè)， 須對載玻片上的纖維的截面積全數(shù)測量。

(5) 對于成品，隨機(jī)取一定根數(shù)的木棉/棉混紡紗，夾于哈氏切片器中，按照上述操作步驟(2)～(4)，獲得不同纖維的截面積。

3.4.3 計(jì)算

按式(3)和式(4)計(jì)算木棉纖維和棉纖維的含量：

(3)

X2=100-X1

(4)

式中：X1——木棉纖維含量，%；

n1——木棉纖維根數(shù)，根；

n2——棉纖維根數(shù)，根；

S1——木棉纖維截面積，μm2；

S2——棉纖維截面積，μm2；

ρ1——木棉纖維密度，g/cm3；

ρ2——棉纖維密度，g/cm3；

X2——棉纖維含量，%。

3.4.4 結(jié)果與分析

按照3.4.2節(jié)的操作步驟(1)～(4)，完成5個(gè)混合試樣的測試，結(jié)果見表2。

表2 纖維截面積法測試結(jié)果

從表2可見，纖維截面積法的測試誤差更大。分析其原因發(fā)現(xiàn)，為了獲得較好的混合試樣截面切片，混合試樣在哈式切片器中被夾持得較緊；另外，由于木棉纖維壁薄、易脆的形狀和特性，在混合試樣被哈氏切片器夾緊后所切得的截面切片中，木棉纖維并不呈中空狀的圓形橫截面，而是呈指狀囊形。圖9所示為1#木棉纖維被哈氏切片器較緊夾持后切取的橫截面。

比較圖7和圖9的1#木棉纖維橫截面，可以看到同一種纖維在光學(xué)顯微鏡下呈現(xiàn)明顯不同的截面特征。圖7是木棉纖維經(jīng)哈氏切片器松式夾持后獲得的橫截面，其近似圓形；圖9是木棉纖維經(jīng)哈氏切片器緊式夾持后獲得的橫截面，其呈指狀囊形。木棉纖維經(jīng)哈氏切片器緊式夾持、切片后，呈現(xiàn)出與其原始的近似圓形不一致的纖維截面形態(tài)。

本方法的實(shí)現(xiàn)依賴于試驗(yàn)中獲得的纖維截面積。表2中的纖維截面積測試數(shù)據(jù)來源于木棉纖維經(jīng)哈式切片器緊式夾持后呈現(xiàn)的指狀囊形截面。本方法中，對應(yīng)木棉纖維0.29 g/cm3的理論密度，理論上應(yīng)采集木棉纖維近似圓形、中空的截面積進(jìn)行計(jì)算，但實(shí)際上，用哈式切片器切片后，沒有獲得木棉纖維近似圓形、中空的截面積，這是導(dǎo)致纖維截面積法產(chǎn)生很大測試誤差的根本原因。

本文所要研究的木棉纖維和棉纖維含量測試，多數(shù)是針對木棉/棉混紡成品進(jìn)行的，可以推斷木棉纖維在紡紗、織布等過程中，不可避免地會受到擠壓等外力作用，所以其在混紡產(chǎn)品中的形態(tài)一定也發(fā)生了變化。為了驗(yàn)證這一推斷，下面采用7#樣品即木棉白色襪進(jìn)行驗(yàn)證，從7#樣品上拆取木棉/棉混紡紗，按照3.4.2節(jié)的操作步驟(5)進(jìn)行試驗(yàn)，其橫截面如圖10所示。

圖10 7#樣品中木棉/棉混紡紗橫截面

由圖10可以看出，7#樣品中的木棉纖維橫截面形態(tài)確實(shí)不是木棉纖維原始的中空圓形。由此可見，木棉纖維在加工過程中受到擠壓，其橫截面形態(tài)發(fā)生了較大的改變，由中空圓形變?yōu)楠M長的指狀囊形。

綜上所述，木棉纖維密度為0.29 g/cm3，這是基于木棉纖維保持中空圓形截面測得的纖維理論密度。但實(shí)際上，木棉纖維經(jīng)紡織加工后被碾壓或者發(fā)生破壁，其截面形態(tài)變化較大，實(shí)際的纖維密度值也必定發(fā)生較大改變。上述的纖維直徑法和纖維截面積法兩種方法均達(dá)不到理想的試驗(yàn)效果。那么如何用合理的方法，使紡織產(chǎn)品中木棉纖維被擠壓形成的狹長指狀囊形回復(fù)原始的圓形壁薄中空形態(tài)，是本文研究的關(guān)鍵。

經(jīng)過探索，本文提出，對于木棉纖維，在確保其纖維周長不變的前提下，先測得其周長值，通過周長還原其原始的圓形截面。在CU-6型纖維細(xì)度分析儀上，安裝“2007纖維縱向直徑測量”軟件，通過描涂木棉纖維周長，并通過儀器軟件獲得木棉纖維的周長值，繼而獲得木棉在還原成圓形截面下的當(dāng)量直徑，最后得到木棉纖維還原成圓形截面狀態(tài)下的當(dāng)量面積(以下稱為“當(dāng)量截面積”)，即把成品中被擠壓變化的木棉截面積還原成原始狀態(tài)的圓形截面積。木棉纖維當(dāng)量截面積與3.4節(jié)中描述的填充面積(即顯微鏡下呈現(xiàn)的截面積)之間的比值為面積修正系數(shù)K，其值應(yīng)大于等于1。

3.5 纖維當(dāng)量截面積法

本方法是對纖維截面積法的改良，在CU-6纖維細(xì)度分析儀上裝載“2007纖維縱向直徑測量”軟件，對棉纖維，完成其橫截面填充面積的測量；對木棉纖維，完成其橫截面填充面積的測量，同時(shí)還應(yīng)測量木棉纖維的當(dāng)量截面積。記錄每種纖維的根數(shù)，最后根據(jù)棉纖維截面積、木棉纖維當(dāng)量截面積、纖維根數(shù)和纖維密度，計(jì)算出兩種纖維各自的含量。

3.5.1 取樣

本試驗(yàn)采用1#～3#樣品進(jìn)行試驗(yàn)，取樣方式同3.3.1節(jié)。

3.5.2 操作步驟

(1) 按照3.3.2節(jié)的操作步驟(1)～(5)，獲得兩種纖維的根數(shù)。

(2) 將哈氏切片器繼續(xù)轉(zhuǎn)動適當(dāng)?shù)目潭?，涂上膠棉液，待其凝固后，均勻切取厚度為20.0～30.0 μm的纖維切片。

(3) 將纖維切片移至滴有石蠟油的載玻片上，蓋上蓋玻片，然后放在CU-6型纖維細(xì)度分析儀的載物臺上。

(4) 調(diào)節(jié)CU-6型纖維細(xì)度分析儀的放大倍數(shù)，使顯示器的纖維圖像放大倍數(shù)達(dá)1 000，選取合適的界面，進(jìn)行木棉和棉兩種纖維的鑒別和截面積測量，對纖維橫截面進(jìn)行手動涂描填充，測得纖維橫截面的填充面積，即纖維截面積，避免重復(fù)測量。每種纖維至少獲得100個(gè)截面的填充面積數(shù)值，如果不足100個(gè)，對載玻片上的纖維的截面積全數(shù)測量。

(5) 利用“2007纖維縱向直徑測量”軟件，選取合適的界面，再進(jìn)行木棉纖維當(dāng)量圓面積測量，對木棉纖維的周長進(jìn)行手動涂描填充，測得木棉纖維的周長，測得其當(dāng)量截面積，避免重復(fù)測量。至少獲得100個(gè)當(dāng)量截面積數(shù)據(jù)，如果切片上的纖維截面數(shù)量不足，則全部測量。

(6) 對于成品，隨機(jī)取一定根數(shù)的木棉/棉混紡紗，夾于哈氏切片器中，按照上述操作步驟(2)～(5)，獲得不同纖維的不同截面積。

3.5.3 計(jì)算

按式(5)和式(6)計(jì)算木棉纖維與棉纖維的含量，按式(7)計(jì)算修正系數(shù)(K)：

(5)

X2=100-X1

(6)

K=S3/S1

(7)

式中：X1——木棉纖維含量，%；

n1——木棉纖維根數(shù)，根；

n2——棉纖維根數(shù)，根；

S1——木棉纖維截面積，μm2；

S2——棉纖維截面積，μm2；

S3——木棉纖維當(dāng)量截面積，μm2；

ρ1——木棉纖維密度，g/cm3；

ρ2——棉纖維密度，g/cm3；

K——修正系數(shù)。

3.5.4 結(jié)果與分析

按照3.5.2節(jié)的操作步驟(1)～(5)，完成5個(gè)混合試樣的測試，結(jié)果見表3。

表3 纖維當(dāng)量截面積法測試結(jié)果

(續(xù)表)

從表3可見，利用“2007纖維縱向直徑測量”軟件，將木棉纖維截面積還原至圓形當(dāng)量截面積后，5個(gè)混紡試樣的誤差均小于5%，顯示了較好的重現(xiàn)性。木棉纖維含量越低，誤差越小。

下面用纖維當(dāng)量截面積法對4#～7#樣品進(jìn)行測試，結(jié)果見表4。

表4 4#～7#樣品纖維當(dāng)量截面積法測試結(jié)果

觀察表4中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，針對4#～7#樣品，纖維當(dāng)量截面積法的測試結(jié)果與商品標(biāo)注值并不一致，兩者之間存在較大偏差，這一方面可能是制造商為了產(chǎn)品的商業(yè)宣傳，對木棉纖維含量虛高標(biāo)注；另一方面可能是木棉纖維的可紡性差，在紡織過程中產(chǎn)生較多的落棉，導(dǎo)致木棉含量比設(shè)計(jì)值偏低很多。但是可以看出，纖維當(dāng)量截面積法的測試結(jié)果比其他兩種方法更接近產(chǎn)品標(biāo)注值。

對于同一批經(jīng)過同種工藝加工的木棉紡織產(chǎn)品，不論是半成品還是成品，假定木棉纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變程度接近，試驗(yàn)中推薦采集混紡產(chǎn)品中至少100個(gè)木棉纖維當(dāng)量截面積。表4中的K值可以反映出木棉纖維在加工過程中其中空形態(tài)變化的程度，變化程度越大，K值越大。

由此認(rèn)為，纖維當(dāng)量截面積法是一種可以應(yīng)用于木棉/棉混紡產(chǎn)品纖維含量分析的理想方法。

3 結(jié)論

由于木棉纖維和棉纖維的化學(xué)性能較相似，很難找到一種非常有效的化學(xué)試劑將兩者進(jìn)行化學(xué)分離。采用傳統(tǒng)的顯微鏡觀察法，如纖維直徑法，因?yàn)槟久蘩w維的中空橫截面形態(tài)和棉纖維的異形橫截面形態(tài)差異較大，利用纖維直徑進(jìn)行計(jì)算，導(dǎo)致測試結(jié)果偏差較大；再如纖維截面積法，其通過獲取顯微鏡下木棉纖維和棉纖維的截面積，結(jié)合纖維根數(shù)和密度進(jìn)行計(jì)算，由于制作纖維切片過程中木棉纖維被擠壓變形，也無法得到理想的測試結(jié)果。

本文提出的纖維當(dāng)量截面積法，減少木棉纖維因被擠壓而形態(tài)變化給測試帶來的影響，將木棉纖維因受到擠壓等外力作用而形成的指狀囊形截面，在保持其纖維周長不變的情況下，有效轉(zhuǎn)換成木棉纖維原始的圓形截面，其測試結(jié)果更加符合纖維理論混合含量值或者成品標(biāo)注值，用于木棉/棉混紡產(chǎn)品的纖維含量分析具有一定的可操作性。

通過木棉與棉纖維混紡試驗(yàn)對比發(fā)現(xiàn)，改良的纖維當(dāng)量截面積法的測試誤差低于5%。由于木棉/棉混紡產(chǎn)品可能存在木棉纖維虛高標(biāo)注現(xiàn)象，以及木棉纖維生產(chǎn)中落棉嚴(yán)重等問題，所以其含量實(shí)測值與產(chǎn)品標(biāo)注值之間存在一定誤差。修正系數(shù)K值能夠很好地反映木棉纖維在加工過程中其中空形態(tài)的變化程度，變化程度越大，K值越大。

改良的纖維當(dāng)量截面積顯微鏡法是一種用于木棉和棉纖維混紡產(chǎn)品含量分析的有效方法，值得推廣應(yīng)用。

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