使用不同顯微鏡對(duì)常見(jiàn)麻纖維定性鑒別的研究

文/張光霞 郭榮幸

1 引言

麻纖維具有透氣、吸濕、防靜電、抗霉殺菌等優(yōu)良特性，俗稱“天然纖維”之王。紡織用麻纖維最常見(jiàn)的有亞麻、苧麻、大麻，近年來(lái)，羅布麻、黃麻的紡織產(chǎn)品也日益增多。亞麻、苧麻、大麻、羅布麻與黃麻均屬于韌皮纖維，來(lái)源于麻類植物莖稈的韌皮部分，所以這幾種麻纖維的微觀形態(tài)與化學(xué)性能都較為相似，因此在使用傳統(tǒng)顯微鏡辨別其具體種類存在一定的難度。本文采用纖維細(xì)度儀結(jié)合偏振光顯微鏡分別觀察和分析以上幾種常見(jiàn)麻纖維的形態(tài)特征與偏振光顯微鏡下的顏色變化，為麻纖維的定性鑒別提供依據(jù)。

2 試驗(yàn)部分

2.1 材料和儀器

材料：亞麻、苧麻、大麻、羅布麻、黃麻。

儀器：CU—Ⅱ纖維細(xì)度儀（北京和眾視野科技有限公司），Y172型纖維切片器（國(guó)營(yíng)常州紡織儀器廠）、偏振光顯微鏡（Nikon Eclipse Lv100pol）、火棉膠、液體石蠟、無(wú)水乙醇、載玻片、蓋玻片、剪刀、鑷子等。

2.2 測(cè)試方法

按標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057.3—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法第3部分：顯微鏡法》、FZ/T 30003—2009《麻棉混紡產(chǎn)品定量分析方法 顯微投影法》、SN/T 0756—1999《進(jìn)出口麻/棉混紡產(chǎn)品定量分析方法 顯微投影儀法》制作纖維縱截面和橫截面切片，觀察不同麻纖維的縱截面和橫截面的形態(tài)特征。

偏振光顯微鏡利用纖維的雙折射現(xiàn)象來(lái)鑒別纖維，采用偏振光觀察麻纖維最合適的參數(shù)選擇為：顯微鏡的放大倍數(shù)為500倍，起偏角的度數(shù)設(shè)定為120?（檢偏角為0o），纖維與載物臺(tái)的夾角分別為+45?和－45?，使用1λ的補(bǔ)償片[1]。

3 麻纖維在不同儀器下的纖維形態(tài)特征

3.1 亞麻在纖維細(xì)度儀和偏振光顯微鏡下的纖維形態(tài)特征

3.1.1 亞麻在纖維細(xì)度儀下的纖維形態(tài)特征

圖1 亞麻縱橫截面圖

如圖1所示，在纖維細(xì)度儀下，亞麻的縱向截面形態(tài)：纖維條干比較均勻，平均直徑較細(xì)，有明顯竹狀橫節(jié)。亞麻的橫向截面形態(tài)：多邊形或多角形，形態(tài)偏圓，中腔較小，大部分呈圓點(diǎn)狀。

3.1.2 亞麻在偏振光顯微鏡下的纖維形態(tài)特征

圖2 亞麻在+45 ?下的縱橫向偏振光圖

圖3 亞麻在－45?下的縱橫向偏振光圖

在偏振光下，亞麻的外觀形態(tài)和纖維細(xì)度儀觀察的基本相同，但橫節(jié)更明顯，縱向顏色特征：亞麻與載物臺(tái)成+45?方向時(shí)，纖維主體呈粉紅色，一側(cè)邊緣呈綠色；亞麻與載物臺(tái)成－45?方向時(shí)，纖維主體呈橙色，一側(cè)邊緣呈灰白色。亞麻的橫向顏色特征：亞麻與載物臺(tái)成+45?方向時(shí)，纖維主體偏暗橙色；亞麻與載物臺(tái)成－45?方向時(shí)，纖維主體偏藍(lán)色。

3.2 苧麻在纖維細(xì)度儀和偏振光顯微鏡下的纖維形態(tài)特征

3.2.1 苧麻在纖維細(xì)度儀下的纖維形態(tài)特征

圖4 苧麻縱橫向截面圖

如圖3所示，在纖維細(xì)度儀下，苧麻的縱向截面形態(tài)：纖維比較扁平，無(wú)明顯轉(zhuǎn)曲，平均直徑較粗，部分有橫節(jié)，呈樹(shù)皮狀豎紋。苧麻的橫向截面形態(tài)：腰圓形，胞壁厚度均勻，有裂紋，中腔較長(zhǎng)。

3.2.2 苧麻在偏振光顯微鏡下的纖維形態(tài)特征

在偏振光下，苧麻的外觀形態(tài)和纖維細(xì)度儀觀察的基本相同，但豎紋更加明顯，苧麻的縱向顏色特征：苧麻與載物臺(tái)成+45?方向時(shí)，纖維主體為粉紅色和黃色，一側(cè)邊緣呈綠色；苧麻與載物臺(tái)成－45?方向時(shí)，纖維主體呈淺橙色，部分偏紅褐色，一側(cè)邊緣呈灰黃色。苧麻的橫向顏色特征：苧麻與載物臺(tái)成+45 ?方向時(shí)，纖維主體呈紫紅色，部分為橙色和藍(lán)色；苧麻與載物臺(tái)成－45 ?方向時(shí)，纖維主體偏藍(lán)色，部分為紫紅色和橙色。

圖5 苧麻在+45?下縱橫向偏振光

圖6 苧麻在－45?下縱橫向偏振光

3.3 大麻在纖維細(xì)度儀和偏振光顯微鏡下纖維形態(tài)特征

3.3.1 大麻在纖維細(xì)度儀下的纖維形態(tài)特征

圖7 大麻縱橫向截面圖

如圖7所示，在纖維細(xì)度儀下，大麻的縱向截面形態(tài)：表面有縱向條和龜裂條紋，直徑與形態(tài)差異較大，橫節(jié)不明顯。大麻的橫向截面形態(tài)：腰圓形或多角形，中腔較長(zhǎng)，一般呈S或Y狀，部分胞壁有裂紋。

3.3.2 大麻在偏振光顯微鏡下的纖維形態(tài)特征

圖8 大麻在+45 o下的縱橫向偏振光

在偏振光下，大麻縱向形態(tài)比纖維細(xì)度儀下觀察的較為圓鼓，橫節(jié)稍為明顯。大麻的縱向顏色特征：大麻與載物臺(tái)成+45 ?方向時(shí)，纖維中間呈粉紅色，邊緣呈綠色；大麻與載物臺(tái)成－45?方向時(shí)，纖維中間主體呈橙色，邊緣偏灰白色。大麻的橫向顏色特征：大麻與載物臺(tái)成+45?方向時(shí)，纖維主體偏橙紅色；大麻與載物臺(tái)成－45?方向時(shí)，纖維主體偏藍(lán)色，部分偏紫紅色。

圖9 大麻在－45?下的縱橫向偏振光

3.4 羅布麻在纖維細(xì)度儀和偏振光顯微鏡下的纖維形態(tài)特征

3.4.1 羅布麻在纖維細(xì)度儀下的纖維形態(tài)特征

圖10 羅布麻縱橫向截面圖

如圖10所示，在纖維細(xì)度儀下，羅布麻的縱向截面形態(tài)：纖維表面有明顯磨砂凹點(diǎn)，條干均勻，有淺橫紋和不明顯橫節(jié)。羅布麻的橫向截面形態(tài)：多邊形或多角形，中腔較小。

3.4.2 羅布麻在偏振光顯微鏡下的纖維形態(tài)特征

圖11 羅布麻在+45?下的縱橫向偏振光圖

圖12 羅布麻在－45?下的縱橫向偏振光圖

在偏振光下，羅布麻縱向與纖維細(xì)度儀觀察到的形態(tài)相比，纖維較為立體，表面磨砂點(diǎn)與橫紋均不明顯。羅布麻的縱向顏色特征：在+45?和－45?方向時(shí)，羅布麻與載物臺(tái)成+45?方向時(shí)，纖維中腔部分呈粉紅色，其余部分為淺綠色與黃色；羅布麻與載物臺(tái)成－45?方向時(shí)，纖維主體呈銀灰色和粉色，一側(cè)邊緣呈黃色。羅布麻的橫向顏色特征：羅布麻與載物臺(tái)成+45?方向時(shí)，纖維主體偏橙黃色；羅布麻與載物臺(tái)成－45?方向時(shí)，纖維主體呈藍(lán)色，少部分偏紫紅色。

3.5 黃麻在纖維細(xì)度儀和偏振光顯微鏡下的纖維形態(tài)特征

3.5.1 黃麻在纖維細(xì)度儀下的纖維形態(tài)特征

圖13 黃麻縱橫向截面圖

如圖13所示，在纖維細(xì)度儀下，黃麻的縱向截面形態(tài)：有長(zhǎng)形條紋，橫節(jié)不明顯，一般呈現(xiàn)多根纖維粘連狀態(tài)。黃麻的橫向截面形態(tài)：多邊形，有中腔。

3.5.2 黃麻在偏振光顯微鏡下的纖維形態(tài)特征

圖14 黃麻在+45?下的縱橫向偏振光圖

圖15 黃麻在－45?下的縱橫向偏振光圖

在偏振光下，外觀形態(tài)和纖維細(xì)度儀觀察的相同，黃麻的縱向顏色特征：在+45?和－45?方向時(shí)，黃麻與載物臺(tái)成+45?方向時(shí)，纖維中腔部分呈粉紅色，一側(cè)邊緣偏黃綠色；黃麻與載物臺(tái)成－45?方向時(shí)，纖維主體呈黃色與淺藍(lán)色，一側(cè)邊緣呈灰白色。黃麻的橫向顏色特征：黃麻與載物臺(tái)成+45?方向時(shí)，纖維主體偏橙紅色，部分偏藍(lán)色；黃麻與載物臺(tái)成－45?方向時(shí)，纖維主體呈藍(lán)色，少部分偏紅色。

4 結(jié)論

（1）纖維細(xì)度儀能夠清晰地觀察各類麻纖維，苧麻與黃麻在縱、橫向的形態(tài)區(qū)別比較明顯，容易區(qū)分。亞麻、大麻、羅布麻三者相比較，在縱向方面的區(qū)別：亞麻纖維表面比較圓潤(rùn)平滑，光澤較好，纖維細(xì)度比較均勻；大麻纖維比較扁平，表面橫紋較多，纖維細(xì)度粗細(xì)不均；羅布麻纖維表面有明顯磨砂凹點(diǎn)，橫節(jié)較淺。在橫向方面的區(qū)別：亞麻的橫截面形態(tài)為多邊形，偏圓，棱角不明顯，中腔較小；大麻的橫截面形態(tài)為多角形，偏扁偏長(zhǎng)，棱角較尖，中腔細(xì)長(zhǎng)；羅布麻的橫截面形態(tài)為多邊形、多角形，一部分偏圓一部分偏長(zhǎng)，棱角與大麻相比稍微圓滑，中腔細(xì)長(zhǎng)。

（2）通過(guò)觀察麻纖維的偏正光顯微鏡圖像發(fā)現(xiàn)：麻纖維的縱向與載物臺(tái)成+45?時(shí)，亞麻、大麻、羅布麻的中間部位偏粉紅色，顏色分布比較均勻，苧麻、黃麻為多種顏色交雜，顏色分布不均。麻纖維的縱向與載物臺(tái)成－45?時(shí)，亞麻、苧麻、大麻主體顏色偏橙色，一側(cè)邊緣偏灰白色，羅布麻中間部位為銀灰色和粉色交雜，一側(cè)邊緣偏黃色，黃麻為多種顏色交雜無(wú)規(guī)則分布。麻纖維的橫向與載物臺(tái)成+45?時(shí)，纖維主體偏橙色。麻纖維的橫向與載物臺(tái)成－45?時(shí)，纖維主體偏藍(lán)色。觀察橫向的整體顏色，大部分麻纖維顏色偏深，除羅布麻顏色偏淺；大部分麻纖維顏色分布較均勻，除苧麻為多種顏色混雜明顯。

（3）麻纖維均屬于天然纖維素纖維，各種麻纖維的形態(tài)較相似，部分纖維形態(tài)有交叉，傳統(tǒng)的顯微鏡只能觀察其形態(tài)結(jié)構(gòu)，有一定的局限性，結(jié)合偏振光顯微鏡觀察各類麻纖維的顏色變化能夠更準(zhǔn)確地鑒別麻纖維的具體種類，為其定性鑒別提供有效依據(jù)。

[1]胡惠強(qiáng). 采用偏振光顯微鏡定性分析聚酯類纖維[D].上海: 東華大學(xué),2014.