丝光棉与亚麻混纺产品检验方法探讨

时间:2022-07-03 09:27:16

丝光棉与亚麻混纺产品检验方法探讨

摘要:

利用多功能显微投影仪或CU系列纤维细度分析仪,观察和分析丝光棉亚麻纤维的纵向、横向形态结构特征,鉴别棉和亚麻纤维,通过检测系统软件的统计计算功能自动计算每种纤维的横截面面积平均值,结合计数根数,准确计算出各纤维的百分比含量。

关键词:丝光棉;亚麻;鉴别

准确鉴别纤维的种类是棉麻混纺产品定量分析方法中一项重要工作。棉经过丝光处理工艺后,纵向和横向形态都发生了较大的改变,现行标准中大多通过计算纤维投影宽度作为平均直径,结合修正系数将其换算成截面积,从而计算出纤维含量,所以截面积修正系数的准确性直接影响着纤维混纺比的正确性。而对于丝光棉,由于丝光程度不同其截面形态也大不相同,有腰圆形、椭圆形、圆形,所以对于丝光棉混纺产品更适用于面积法计算纤维的重量百分比含量,检验结果更准确。

1 丝光棉的鉴别

1.1 未经过丝光的棉纤维纵向和横向结构特征

棉纤维未经丝光处理的,成熟正常的纤维其纵向天然转曲多,扁平带状,在纤维中部较多,梢部最少,细胞壁较厚,有中腔,呈不规则腰圆形,见图1和图2;未成熟棉纤维呈薄壁管状物,转曲少,横截面形态极扁,中腔很大;过成熟棉纤维呈棒状,转曲也少,横截面呈圆形,中腔很小。

图1 正常棉纤维(纵向) 图2 正常棉纤维(横截面)

1.2 丝光棉纤维的纵向和横向

丝光棉指棉纱线或棉面料经过丝光处理。经过丝光工艺处理后,棉纤维的纵向和横向形态都发生了较大的改变,丝光程度决定纤维纵向与横向形态,经丝光的棉纤维直径增大变圆,纵向天然扭曲减少或消失,丝光度越大,纤维纵向均匀越好,纤维在显微镜下显现的光泽也越好,见图3;横截面由腰圆形变为椭圆形,甚至圆形,胞腔缩为一点,纤维圆度增大,表面原有皱纹消失,表面较光滑,见图4。

图3 丝光棉(纵向) 图4 丝光棉(横截面)

2 亚麻的鉴别

亚麻纤维纵向形态为纤维粗细均匀,无竖向条纹,具有较好的光泽,有竹状横节,横节较规律,见图5。亚麻纤维截面结构随麻茎部位不同而存在差异,麻茎根部纤维截面为圆形或扁圆形,细胞壁薄,中腔大而层次多;麻茎中部纤维截面为多角形,纤维细胞壁厚。亚麻纤维横截面细胞壁有层状轮纹结构,轮纹由原纤层构成,见图6。亚麻纤维细度差异较棉大,当纤维直径较细时,在显微镜下观察到麻纤维的竹节不明显,易与丝光棉相混淆。在显微镜下,纤维较丝光棉硬挺、直,呈杆状,且光泽较丝光棉好。

图5 亚麻(纵向) 图6 亚麻(横截面)

3 丝光棉与亚麻混纺产品定量分析

3.1 横截面载玻片的制备及面积测量

将试样放入纤维切片器中,涂上胶棉液均匀切取20μm~30μm厚的纤维横截面薄片,将此纤维横截面薄片移至滴有液体石蜡的载玻片上,盖上盖玻片,将载玻片放在显微投影仪载物台上放大500倍投影成像,并在投影仪平面内放一张A4纸作为描图纸,用签字笔将各纤维图像描在纸上,每种纤维测量应超过100根,若某类纤维含量较低,试样中该类纤维总根数不足,则测量试样中所有该类纤维根数。因为亚麻纤维的横截面存在不均匀,测量根数应在300根以上。然后将描好的纤维横截面图像扫描到电脑上,再通过检测系统软件的统计计算功能自动计算每种纤维的横截面面积平均值,丝光棉、亚麻混纺样品的横截面见图7,描绘好的丝光棉纤维和亚麻纤维横截面形态分别见图8和图9。

图7 丝光棉、亚麻混纺样品(横截面)

图8 描绘好的丝光棉纤维横截面形态

图9 描绘好的亚麻纤维横截面形态

3.2 纤维纵向载玻片的制备和纤维根数计数

将试样用纤维切片器均匀切取0.2μm~0.36μm长的纤维束,移至表面玻璃皿中,加入一定数量的液体石蜡,充分混合成稠密的悬浮液,由于麻纤维一般是半脱胶状态,一定要均匀搅和纤维,使用宽嘴吸管吸取少量混合均匀的悬浮液,放入载玻片上,将其均匀展开,盖上盖玻片固定样品。每个试样的纤维计数总数达到1000根以上,应将载玻片全范围内计数完毕。丝光棉、亚麻混纺样品的纵向形态见图10。

图10 丝光棉、亚麻混纺样品(纵向)

3.3 结果计算

按照公式X1=n1S1ρ1/(n1S1ρ1 + n2S2ρ2)×100

X2=100- X1

分别计算棉、亚麻纤维的重量百分含量。

X1——亚麻纤维的计算重量百分含量,%;

n1——亚麻纤维的折数根数,根;

S1——放大500倍亚麻纤维的横截面面积,m2;

ρ1——亚麻纤维的密度,g/m3;

X2——棉纤维的计算重量百分含量,%;

n2——棉纤维的折数根数,根;

S2—放大500倍棉纤维的横截面面积,m2;

ρ2—棉纤维的密度,g/m3。

4 结论

截面法具有适用性广、准确率高等优点。但由于经过丝光处理后的棉纤维,纵向天然扭曲消失,中腔很小,表面较光滑,纤维顺直,正常棉纤维特有的形态特征消失;加之,部分亚麻纤维纵向的表面横节不明显;在显微镜下,两者的形态特征极为相似,容易造成误判。所以,对于丝光处理过的纤维,在定性定量分析时,所切取的纤维要有足够的长度,结合丝光棉、亚麻纤维的纵向、横向形态之间的差异,将各种特征结合起来进行综合分析,以便于试验人员准确鉴别。

参考文献:

[1]姚穆.纺织材料学[M].第3版.北京:中国纺织出版社,2009.

[2] FZ/T 30003—2009麻棉混纺产品定量分析方法 显微投影法[S].

[3] FZ/T 01101—2008纺织品 纤维含量的测定 物理法[S].

[4]SN/T 0756—1999进出口麻/棉混纺产品定量分析方法 显微投影仪法[S].

(作者单位:广州市纤维产品检测院)

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