再生纖維素纖維利用不同顯微鏡定性鑒別的研究

郭榮幸+曾有娣+曹楚鳳+戴桂香+關國紅+程珊

摘要：為了準確對再生纖維素纖維定性鑒別，結合纖維細度儀和偏振光兩種顯微鏡，通過觀察幾種常見再生纖維素纖維的形態特征和顏色變化做了分析和總結，為再生纖維素纖維的定性鑒別提供了依據。

關鍵詞：再生纖維素；定性；形態特征；顯微鏡

1 引言

再生纖維素纖維是以自然界中廣泛存在的纖維素物質提取纖維素制成漿粕為原料，通過適當的化學處理和機械加工而制成的[1]。由于再生纖維素纖維有與棉相似的性質，采用燃燒法和溶解法不能對其進行定性鑒別，所以再生纖維素纖維主要通過纖維細度儀觀察纖維的形態特征鑒別。在實際檢驗工作中，萊賽爾纖維與銅氨纖維的外觀形態相同，采用纖維細度儀不能鑒別兩者。不同產地的莫代爾纖維會出現形態差異，現行標準FZ/T 01057.3—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第3部分：顯微鏡法》只包含一種莫代爾纖維的介紹，給檢驗工作造成困難[2]。隨著紡織品檢驗技術的提高，在纖維定性鑒別中，僅僅采用纖維細度儀已經不能滿足檢驗需求。針對上述問題，本文采用纖維細度儀、偏振光顯微鏡觀察和分析幾種常見的再生纖維素纖維的形態特征，為再生纖維素纖維的定性鑒別提供依據。

2 試驗部分

2.1 儀器

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

2.2 材料

粘纖、萊賽爾纖維、銅氨纖維、醋纖、不同產地莫代爾纖維。

2.3 測試方法

按標準FZ/T 01057.3—2007和FZ/T 01101—2008《紡織品纖維含量的測定物理法》制作纖維橫截面和縱截面切片，觀察不同再生纖維素纖維的橫截面、縱截面形態特征[2-3]。

偏振光顯微鏡利用纖維的雙折射現象來鑒別纖維，采用偏振光觀察動物毛纖維最合適的參數選擇為：顯微鏡的放大倍數為500倍，起偏角的度數設定為120o（檢偏角為0o），纖維與載物臺的夾角分別為+45o和-45o，補償片使用1λ的補償片。[4]

3 再生纖維素纖維在不同儀器下的纖維形態特征

3.1 粘纖在纖維細度儀和偏振光顯微鏡下的纖維形態特征

粘纖在纖維細度儀下的纖維形態特征見圖1，不同產地的莫代爾纖維的纖維細度儀圖像特征。

如圖1所示，在纖維細度儀下，粘纖的縱向截面形態：表面有多條清晰條紋，條干有顆粒狀斑點。粘纖的橫向截面形態：呈明顯鋸齒狀。

粘纖在偏振光顯微鏡下的纖維形態特征見圖2～圖3。

在偏振光下，除外觀形態和纖維細度儀觀察的相同外，粘纖的縱向顏色特征：在+45o和-45o方向時，粘纖與載物臺成+45o方向時，纖維呈主體呈黃色，一側邊緣呈藍色，粘纖與載物臺成-45o方向時，纖維主體偏白色，一側邊緣呈黃色。粘纖的橫向顏色特征：粘纖與載物臺成+45o方向時，纖維主體偏紅色，粘纖與載物臺成-45o方向時，纖維主體偏藍色。

3.2 不同莫代爾在纖維細度儀和偏振光下的纖維形態特征

根據產地的不同，現將收集到的莫代爾纖維分別簡稱為臺灣產莫代爾、山東產莫代爾、印度產莫代爾、杭州產莫代爾和蘭精莫代爾。不同產地的莫代爾纖維的橫向和縱向形態特征會出現差別，所以需采用纖維細度儀觀察不同產地莫代爾纖維的形態特征見表1，見圖4～圖8。

不同莫代爾在偏振光顯微鏡下的纖維形態特征見圖9～圖18。

由于不同莫代爾纖維的雙折射率不同，所以不同莫代爾纖維在偏振光顯微鏡下的顏色特征不盡相同，不同產地莫代爾纖維的偏振光顯微鏡圖像特征見表2。

3.3 萊賽爾、銅氨纖維在纖維細度儀和偏振光顯微鏡下纖維形態特征

萊賽爾、銅氨纖維在纖維細度儀下的纖維形態特征見圖19～圖20。

由于銅氨纖維和萊賽爾纖維在外觀形態和化學結構上具有較大的相似性，目前這兩種纖維的定性鑒別是檢驗工作中的難點。

如圖19和圖20所示，在纖維細度儀下，萊賽爾的縱向截面形態：表面平滑，有光澤。萊賽爾的橫向截面形態：圓形或近似圓形；萊賽爾纖維的縱向條干更為立體、厚實，部分纖維表面有細小刻痕，銅氨纖維的縱向條干更為細膩、柔和，一般沒有刻痕，銅氨纖維的橫向截面形態與萊賽爾幾乎相同，所以萊賽爾和銅氨纖維的形態比較難區分。

萊賽爾、銅氨纖維在偏振光顯微鏡下的纖維形態特征見圖21～圖24。

在偏振光下，除外觀形態與纖維細度儀下觀察的相同外，萊賽爾和銅氨纖維在偏振光下縱向顏色特征區別明顯，橫向顏色特征區別不明顯。萊賽爾的縱向顏色特征：萊賽爾與載物臺成+45o方向時，纖維中間呈橙紅色，邊緣呈黃色；萊賽爾與載物臺成-45o方向時，纖維中間主體呈銀灰色，邊緣呈紅色。銅氨纖維的縱向顏色特征：銅氨纖維與載物臺成+45o方向時，纖維中間呈橙黃色，邊緣呈黃色；銅氨纖維與載物臺成-45o方向時，纖維主體呈銀白色，邊緣呈紅色，在偏振光下，萊賽爾的刻痕更加明顯。

4 結論

（1）再生纖維素纖維的偏正光顯微鏡圖像發現：再生纖維素纖維的縱向與載物臺成+45o時，大部分主體顏色為黃色，除萊賽爾纖維主體呈橙紅色；再生纖維素纖維的縱向與載物臺成-45o時，大部分纖維主體顏色偏白色，但是顏色具有不同；再生纖維素纖維的橫向與載物臺成+45o時，纖維主體呈紅色；再生纖維素纖維的橫向與載物臺成-45o時，纖維主體呈藍色。

（2）在纖維細度儀下觀察不同產地的莫代爾纖維縱向和橫向形態， 印度產莫代爾和蘭精莫代爾的形態相似難以區別，在偏振光顯微鏡下觀察兩者縱向顏色出現不同。

（3）在纖維細度儀下觀察銅氨纖維和萊賽爾纖維，萊賽爾纖維的縱向條干更為立體、厚實，部分纖維表面有細小刻痕；銅氨纖維的縱向條干更為細膩、柔和，一般沒有刻痕。除此之外，形態幾乎相似，辨別困難。使用偏振光顯微鏡觀察，兩種纖維縱向顏色區別明顯。所以采用纖維細度儀和偏振光顯微鏡結合可以辨別兩種纖維。

參考文獻：

[1]姚穆.紡織材料學[M].第三版.北京：中國紡織出版社， 2009.

[2]FZ/T 01057.3—2007 紡織纖維鑒別試驗方法 第3部分： 顯微鏡法[S].

[3]FZ/T 01101—2008 紡織品纖維含量的測定物理法[S].

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

[作者單位：廣州纖維產品檢測研究院，國家紡織品服裝服飾產品質量監督檢驗中心（廣州）]