常見紡織纖維形態(tài)檢驗(yàn)的綜合性設(shè)計(jì)

董波

（阿克蘇地區(qū)纖維檢驗(yàn)所，新疆 阿克蘇 843000）

紡織品在人們生活中很常見，有些紡織品看起來比較柔軟，但其中一部分產(chǎn)品原料是化工成分，生產(chǎn)過程相對(duì)復(fù)雜。為了保證這些紡織品的安全性，需要根據(jù)國(guó)家規(guī)定，認(rèn)真做好紡織品原料中各種纖維含量的檢查工作，在檢查合格之后，才能夠出售。纖維含量對(duì)紡織品的物理、化學(xué)、使用性能有著非常直接的影響。纖維含量種類、多少對(duì)產(chǎn)品銷售，經(jīng)濟(jì)效益有著直接的影響，最終會(huì)對(duì)分銷企業(yè)和直銷商的經(jīng)營(yíng)利益造成影響。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，需要檢測(cè)部門在開展檢測(cè)的過程中，對(duì)纖維鑒別方法進(jìn)行選擇，通常使用標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法，非標(biāo)檢測(cè)法用于輔助鑒別。

一、紡織纖維鑒定方法介紹

在紡織材料技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，紡織品材料越來越多。如果只是簡(jiǎn)單使用光學(xué)顯微鏡，往往難以滿足紡織品檢測(cè)的需要，掃描電子顯微鏡作為一種新興的顯微鏡技術(shù)，在紡織品材質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用不斷增加，發(fā)揮的作用也越來越突出。自從電子顯微鏡投入商用，憑借景深大、分辨率高、有利于觀察物體表面結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，在紡織品材料檢測(cè)中的應(yīng)用越來越多。當(dāng)前，電子顯微鏡在實(shí)際應(yīng)用的過程中主要分為二次電子成像和紡織纖維檢測(cè)兩個(gè)領(lǐng)域，比較適合在觀察纖維品表觀結(jié)構(gòu)時(shí)進(jìn)行應(yīng)用，成像分辨率也相對(duì)比較高。毛纖維在經(jīng)過特殊處理之后，可以直接在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察，但實(shí)際觀測(cè)效果比較差，難以將羊絨、羊毛有效區(qū)分出來。電子掃描顯微鏡的分辨率比較高，其成像通常為三維圖像，這樣就很容易將絲光處理后的羊毛纖維與羊絨纖維有效區(qū)分出來。在電子顯微鏡下，可以很容易地觀察出絲光棉和化纖的區(qū)別。

二、常見紡織纖維形態(tài)的檢驗(yàn)綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，要以學(xué)生已學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法適當(dāng)拓展，加深學(xué)生對(duì)學(xué)科相關(guān)知識(shí)的理解和掌握。因此，綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要緊跟科技發(fā)展前沿，并能充分發(fā)揮科研儀器設(shè)備的作用，實(shí)驗(yàn)要以有效解決實(shí)際問題為導(dǎo)向，將課程理論教學(xué)所涉及的專業(yè)知識(shí)、基本理論、檢驗(yàn)手段等相對(duì)獨(dú)立的環(huán)節(jié)整合成一條貫通式的知識(shí)鏈，不僅有利于啟發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)整體性、系統(tǒng)性的掌握，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生自主思考、分析、解決問題的能力。

（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)

常見紡織纖維形態(tài)的檢驗(yàn)綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分為兩大部分，第一部分內(nèi)容是使用偏光顯微鏡、掃描電子顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡觀測(cè)已知纖維形態(tài)特征；第二部分內(nèi)容是檢驗(yàn)鑒別未知纖維試樣，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括制作纖維試樣、儀器操作、圖像采集及處理、未知纖維檢驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。學(xué)生以小組為單位，每組5人，分組實(shí)驗(yàn)?？紤]到實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制，實(shí)驗(yàn)課前要求學(xué)生查閱偏光顯微鏡、掃描電子顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡等相關(guān)資料，學(xué)習(xí)了解所用儀器的工作原理、儀器結(jié)構(gòu)；觀看實(shí)驗(yàn)室提供的儀器操作使用培訓(xùn)視頻，了解儀器操作步驟和注意事項(xiàng)，做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。

（三）實(shí)驗(yàn)步驟和討論

1.偏光顯微鏡實(shí)驗(yàn)。由于大多數(shù)纖維都具有各向異性的特性，在偏振光下會(huì)發(fā)生雙折射的現(xiàn)象，產(chǎn)生各種纖維獨(dú)有的干涉條紋，利用偏振光顯微鏡可以對(duì)纖維結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行觀察檢測(cè)。相比原實(shí)驗(yàn)采用的XPT-7型偏光顯微鏡，Leica DM2500P偏光顯微鏡配備專業(yè)的CCD和軟件系統(tǒng)，采集處理圖像速度快，系統(tǒng)提供的直觀自動(dòng)同步顯微圖像環(huán)境更方便纖維形態(tài)特征的觀測(cè)，圖像易于保存，有利于未知纖維的比對(duì)檢驗(yàn)，能夠取得更好的實(shí)驗(yàn)效果。偏光顯微鏡觀察芳綸1414纖維形態(tài)特征，纖維縱截面光滑平直，細(xì)度均勻，中軸呈紅白相間兩色，左右對(duì)稱為深藍(lán)色。

2.掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)。掃描電子顯微鏡具有放大倍數(shù)范圍寬、二次成像分辨率高、樣品制備操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，采用具備低真空模式的掃描電子顯微鏡可以直接觀測(cè)纖維試樣，無(wú)需蒸鍍導(dǎo)電膜。其高分辨圖像可以實(shí)現(xiàn)極微區(qū)的原位精細(xì)觀察，學(xué)生可以從更微觀的角度研究觀察纖維試樣拉伸端口的結(jié)構(gòu)特征。掃描電子顯微鏡觀察芳綸1414纖維縱截面形態(tài)特征，芳綸1414纖維縱截面呈光滑管狀，細(xì)度均勻，表面有少量顆粒

結(jié)語(yǔ)：采用多種顯微分析儀器對(duì)纖維形態(tài)特征進(jìn)行綜合檢驗(yàn)，將常見紡織纖維形態(tài)的檢驗(yàn)一般驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展設(shè)計(jì)為綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有效地將實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備引入實(shí)踐檢測(cè)中，提高優(yōu)質(zhì)儀器設(shè)備資源的利用效率；通過大量綜合性實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)，能夠提高檢驗(yàn)檢測(cè)能力和水平，更加熟悉多種儀器的操作與使用，從理論和實(shí)踐兩方面加深對(duì)纖維形態(tài)特征檢驗(yàn)的理解和應(yīng)用；貼近實(shí)戰(zhàn)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，能夠提高實(shí)驗(yàn)人員運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)解決實(shí)際問題的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為以后的高難度檢測(cè)打下良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。