常見紡織纖維形態檢驗的綜合性設計

董波

（阿克蘇地區纖維檢驗所，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，但其中一部分產品原料是化工成分，生產過程相對復雜。為了保證這些紡織品的安全性，需要根據國家規定，認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。纖維含量對紡織品的物理、化學、使用性能有著非常直接的影響。纖維含量種類、多少對產品銷售，經濟效益有著直接的影響，最終會對分銷企業和直銷商的經營利益造成影響。為了保證產品質量，需要檢測部門在開展檢測的過程中，對纖維鑒別方法進行選擇，通常使用標準檢驗法，非標檢測法用于輔助鑒別。

一、紡織纖維鑒定方法介紹

在紡織材料技術不斷進步的今天，紡織品材料越來越多。如果只是簡單使用光學顯微鏡，往往難以滿足紡織品檢測的需要，掃描電子顯微鏡作為一種新興的顯微鏡技術，在紡織品材質檢測中的應用不斷增加，發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構的優點，在紡織品材料檢測中的應用越來越多。當前，電子顯微鏡在實際應用的過程中主要分為二次電子成像和紡織纖維檢測兩個領域，比較適合在觀察纖維品表觀結構時進行應用，成像分辨率也相對比較高。毛纖維在經過特殊處理之后，可以直接在光學顯微鏡下進行觀察，但實際觀測效果比較差，難以將羊絨、羊毛有效區分出來。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別。

二、常見紡織纖維形態的檢驗綜合性實驗設計

（一）實驗設計思路

綜合性實驗教學方案的設計，要以學生已學知識為基礎，并對實驗內容、方法適當拓展，加深學生對學科相關知識的理解和掌握。因此，綜合性實驗教學設計要緊跟科技發展前沿，并能充分發揮科研儀器設備的作用，實驗要以有效解決實際問題為導向，將課程理論教學所涉及的專業知識、基本理論、檢驗手段等相對獨立的環節整合成一條貫通式的知識鏈，不僅有利于啟發學生對學科知識結構整體性、系統性的掌握，而且有助于培養學生自主思考、分析、解決問題的能力。

（二）實驗內容設計

常見紡織纖維形態的檢驗綜合性實驗設計分為兩大部分，第一部分內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已知纖維形態特征；第二部分內容是檢驗鑒別未知纖維試樣，實驗內容包括制作纖維試樣、儀器操作、圖像采集及處理、未知纖維檢驗等實驗環節。學生以小組為單位，每組5人，分組實驗。考慮到實驗學時的限制，實驗課前要求學生查閱偏光顯微鏡、掃描電子顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡等相關資料，學習了解所用儀器的工作原理、儀器結構；觀看實驗室提供的儀器操作使用培訓視頻，了解儀器操作步驟和注意事項，做好實驗預習。

（三）實驗步驟和討論

1.偏光顯微鏡實驗。由于大多數纖維都具有各向異性的特性，在偏振光下會發生雙折射的現象，產生各種纖維獨有的干涉條紋，利用偏振光顯微鏡可以對纖維結構特征進行觀察檢測。相比原實驗采用的XPT-7型偏光顯微鏡，Leica DM2500P偏光顯微鏡配備專業的CCD和軟件系統，采集處理圖像速度快，系統提供的直觀自動同步顯微圖像環境更方便纖維形態特征的觀測，圖像易于保存，有利于未知纖維的比對檢驗，能夠取得更好的實驗效果。偏光顯微鏡觀察芳綸1414纖維形態特征，纖維縱截面光滑平直，細度均勻，中軸呈紅白相間兩色，左右對稱為深藍色。

2.掃描電子顯微鏡實驗。掃描電子顯微鏡具有放大倍數范圍寬、二次成像分辨率高、樣品制備操作簡單等特點，采用具備低真空模式的掃描電子顯微鏡可以直接觀測纖維試樣，無需蒸鍍導電膜。其高分辨圖像可以實現極微區的原位精細觀察，學生可以從更微觀的角度研究觀察纖維試樣拉伸端口的結構特征。掃描電子顯微鏡觀察芳綸1414纖維縱截面形態特征，芳綸1414纖維縱截面呈光滑管狀，細度均勻，表面有少量顆粒

結語：采用多種顯微分析儀器對纖維形態特征進行綜合檢驗，將常見紡織纖維形態的檢驗一般驗證性實驗擴展設計為綜合性實驗項目，有效地將實驗室儀器設備引入實踐檢測中，提高優質儀器設備資源的利用效率；通過大量綜合性實驗的檢測，能夠提高檢驗檢測能力和水平，更加熟悉多種儀器的操作與使用，從理論和實踐兩方面加深對纖維形態特征檢驗的理解和應用；貼近實戰的實驗環節設計，能夠提高實驗人員運用現代科學技術解決實際問題的綜合素質和創新能力，為以后的高難度檢測打下良好的實踐基礎。