使用不同顯微鏡對常見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、抗霉殺菌等優良特性，俗稱“天然纖維”之王。紡織用麻纖維最常見的有亞麻、苧麻、大麻，近年來，羅布麻、黃麻的紡織產品也日益增多。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與化學性能都較為相似，因此在使用傳統顯微鏡辨別其具體種類存在一定的難度。本文采用纖維細度儀結合偏振光顯微鏡分別觀察和分析以上幾種常見麻纖維的形態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。

2 試驗部分

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 測試方法

按標準FZ/T 01057.3—2007《紡織纖維鑒別試驗方法第3部分：顯微鏡法》、FZ/T 30003—2009《麻棉混紡產品定量分析方法 顯微投影法》、SN/T 0756—1999《進出口麻/棉混紡產品定量分析方法 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特征。

偏振光顯微鏡利用纖維的雙折射現象來鑒別纖維，采用偏振光觀察麻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120?（檢偏角為0o），纖維與載物臺的夾角分別為+45?和－45?，使用1λ的補償片[1]。

3 麻纖維在不同儀器下的纖維形態特征

3.1 亞麻在纖維細度儀和偏振光顯微鏡下的纖維形態特征

3.1.1 亞麻在纖維細度儀下的纖維形態特征

圖1 亞麻縱橫截面圖

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

3.1.2 亞麻在偏振光顯微鏡下的纖維形態特征

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，亞麻的外觀形態和纖維細度儀觀察的基本相同，但橫節更明顯，縱向顏色特征：亞麻與載物臺成+45?方向時，纖維主體呈粉紅色，一側邊緣呈綠色；亞麻與載物臺成－45?方向時，纖維主體呈橙色，一側邊緣呈灰白色。亞麻的橫向顏色特征：亞麻與載物臺成+45?方向時，纖維主體偏暗橙色；亞麻與載物臺成－45?方向時，纖維主體偏藍色。

3.2 苧麻在纖維細度儀和偏振光顯微鏡下的纖維形態特征

3.2.1 苧麻在纖維細度儀下的纖維形態特征

圖4 苧麻縱橫向截面圖

如圖3所示，在纖維細度儀下，苧麻的縱向截面形態：纖維比較扁平，無明顯轉曲，平均直徑較粗，部分有橫節，呈樹皮狀豎紋。苧麻的橫向截面形態：腰圓形，胞壁厚度均勻，有裂紋，中腔較長。

3.2.2 苧麻在偏振光顯微鏡下的纖維形態特征

在偏振光下，苧麻的外觀形態和纖維細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：苧麻與載物臺成+45?方向時，纖維主體為粉紅色和黃色，一側邊緣呈綠色；苧麻與載物臺成－45?方向時，纖維主體呈淺橙色，部分偏紅褐色，一側邊緣呈灰黃色。苧麻的橫向顏色特征：苧麻與載物臺成+45 ?方向時，纖維主體呈紫紅色，部分為橙色和藍色；苧麻與載物臺成－45 ?方向時，纖維主體偏藍色，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 大麻在纖維細度儀和偏振光顯微鏡下纖維形態特征

3.3.1 大麻在纖維細度儀下的纖維形態特征

圖7 大麻縱橫向截面圖

如圖7所示，在纖維細度儀下，大麻的縱向截面形態：表面有縱向條和龜裂條紋，直徑與形態差異較大，橫節不明顯。大麻的橫向截面形態：腰圓形或多角形，中腔較長，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，大麻縱向形態比纖維細度儀下觀察的較為圓鼓，橫節稍為明顯。大麻的縱向顏色特征：大麻與載物臺成+45 ?方向時，纖維中間呈粉紅色，邊緣呈綠色；大麻與載物臺成－45?方向時，纖維中間主體呈橙色，邊緣偏灰白色。大麻的橫向顏色特征：大麻與載物臺成+45?方向時，纖維主體偏橙紅色；大麻與載物臺成－45?方向時，纖維主體偏藍色，部分偏紫紅色。

圖9 大麻在－45?下的縱橫向偏振光

3.4 羅布麻在纖維細度儀和偏振光顯微鏡下的纖維形態特征

3.4.1 羅布麻在纖維細度儀下的纖維形態特征

圖10 羅布麻縱橫向截面圖

如圖10所示，在纖維細度儀下，羅布麻的縱向截面形態：纖維表面有明顯磨砂凹點，條干均勻，有淺橫紋和不明顯橫節。羅布麻的橫向截面形態：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度儀觀察到的形態相比，纖維較為立體，表面磨砂點與橫紋均不明顯。羅布麻的縱向顏色特征：在+45?和－45?方向時，羅布麻與載物臺成+45?方向時，纖維中腔部分呈粉紅色，其余部分為淺綠色與黃色；羅布麻與載物臺成－45?方向時，纖維主體呈銀灰色和粉色，一側邊緣呈黃色。羅布麻的橫向顏色特征：羅布麻與載物臺成+45?方向時，纖維主體偏橙黃色；羅布麻與載物臺成－45?方向時，纖維主體呈藍色，少部分偏紫紅色。

3.5 黃麻在纖維細度儀和偏振光顯微鏡下的纖維形態特征

3.5.1 黃麻在纖維細度儀下的纖維形態特征

圖13 黃麻縱橫向截面圖

如圖13所示，在纖維細度儀下，黃麻的縱向截面形態：有長形條紋，橫節不明顯，一般呈現多根纖維粘連狀態。黃麻的橫向截面形態：多邊形，有中腔。

3.5.2 黃麻在偏振光顯微鏡下的纖維形態特征

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，外觀形態和纖維細度儀觀察的相同，黃麻的縱向顏色特征：在+45?和－45?方向時，黃麻與載物臺成+45?方向時，纖維中腔部分呈粉紅色，一側邊緣偏黃綠色；黃麻與載物臺成－45?方向時，纖維主體呈黃色與淺藍色，一側邊緣呈灰白色。黃麻的橫向顏色特征：黃麻與載物臺成+45?方向時，纖維主體偏橙紅色，部分偏藍色；黃麻與載物臺成－45?方向時，纖維主體呈藍色，少部分偏紅色。

4 結論

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

（2）通過觀察麻纖維的偏正光顯微鏡圖像發現：麻纖維的縱向與載物臺成+45?時，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成－45?時，亞麻、苧麻、大麻主體顏色偏橙色，一側邊緣偏灰白色，羅布麻中間部位為銀灰色和粉色交雜，一側邊緣偏黃色，黃麻為多種顏色交雜無規則分布。麻纖維的橫向與載物臺成+45?時，纖維主體偏橙色。麻纖維的橫向與載物臺成－45?時，纖維主體偏藍色。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，各種麻纖維的形態較相似，部分纖維形態有交叉，傳統的顯微鏡只能觀察其形態結構，有一定的局限性，結合偏振光顯微鏡觀察各類麻纖維的顏色變化能夠更準確地鑒別麻纖維的具體種類，為其定性鑒別提供有效依據。

[1]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.