激光共聚焦顯微鏡對深色再生纖維素纖維的定性分析

文/龐楚韻

1 引言

因為再生纖維素纖維面料手感柔順、光滑涼爽、不易起靜電，所以再生纖維素纖維廣泛應用于日常面料中。再生纖維素纖維主要以棉短絨、木材、甘蔗渣、蘆葦?shù)忍烊焕w維素為原料，經過化學處理和機械加工而制成。在FZ/T 01057等一系列標準中提及的常見再生纖維素纖維有粘纖纖維、莫代爾纖維、萊賽爾纖維，其中纖維表面形態(tài)帶有清晰條紋的是粘纖纖維和莫代爾纖維（粘纖纖維的橫截面形態(tài)為鋸齒形，縱面形態(tài)為表面光滑有清晰條紋；莫代爾纖維的橫截面形態(tài)為啞鈴形，縱面形態(tài)為表面光滑，有溝槽）。然而在實際檢驗過程中，除了標準FZ/T 01057中所提及的再生纖維素纖維外，經常會遇到一些形態(tài)有爭議的、偏離標準形態(tài)的再生纖維素纖維或者帶有深色色素的再生纖維素纖維。由于再生纖維素纖維鑒別的主要方法是通過觀察其縱、橫截面形態(tài)與標準圖片進行比對得出對應的纖維種類，因此這一類形態(tài)有爭議的再生纖維素纖維經常會給實際檢驗工作帶來困難。因此本文探討在主要采用不同顯微鏡法分析常見的幾種偏離標準形態(tài)的再生纖維素纖維，其次結合燃燒法和溶解法的結果進行纖維定性鑒別，以獲得更加準確、可行的鑒別方法。

2 試驗部分

2.1 儀器和試劑

纖維細度儀（BX53），纖維成分定性分析儀（XRYXT-207）、激光共聚焦顯微鏡（OLS5000-SFA）、火棉膠、液體石蠟等。

2.2 樣品準備

對比樣品1為粘纖；對比樣品2為莫代爾（對比樣品已根據(jù)FZ/T 01057等系列標準鑒別出具體種類）。

從實驗室日常檢測樣品中隨機收集4份不同顏色的樣品，試驗樣品編號為1#、2#、3#、4#。

2.3 試驗操作說明

本次試驗先采用燃燒法、化學溶解法對試驗樣品進行定性分析，再用不同顯微鏡法觀察樣品纖維縱橫截面形態(tài)，對常見并且偏離標準形態(tài)的再生纖維素纖維進行分析探討。

2.4 試驗方法

燃燒法：參照FZ/T 01057.2—2007《紡織纖維試驗方法 第2部分：燃燒法》。

化學溶解法：參照FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第4部分：溶解法》。

顯微鏡法：參照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面切片。

參照FZ/T 01057.3—2007《紡織品鑒別試驗方法 第3部分：顯微鏡法》觀察試驗樣品的縱向和橫截面狀態(tài)。

3 結果與分析

3.1 燃燒法

對試驗樣品進行燃燒試驗，發(fā)現(xiàn)4塊試驗樣品的燃燒性能均符合纖維素纖維的特征，殘留物特征與標準FZ/T 01057.2—2007殘留物特征描述一致。試驗樣品的燃燒特征如表1所示。

表1 試驗樣品的燃燒特征

3.2 化學溶解法

參照FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第4部分：溶解法》中纖維素材料的溶解性能，采用質量百分比為20%的鹽酸溶液和濃硝酸溶液在常溫下對對比樣品和試驗樣品分別進行滴定，并用纖維成分定性分析儀觀察其溶解情況。試驗樣品的溶解特征與對比樣品一致；試驗樣品的溶解特征如表2所示。

通過表1和表2可知，通過燃燒法和溶解法可以初步確定試驗樣品為再生纖維素纖維，但不能確定具體種類。

表2 對比樣品與試驗樣品的溶解特征

3.3 顯微鏡法

（1）采用纖維細度儀在放大2000倍條件下分別觀察對比樣品和試驗樣品中纖維的形態(tài)特征，樣品的縱、橫截面形態(tài)描述，如表3所示。

圖2 對比樣品莫代爾在纖維細度儀下的形態(tài)特征

圖3 試驗樣品1#在纖維細度儀下的形態(tài)特征

表3 纖維細度儀下縱截面、橫截面形態(tài)特征

圖4 試驗樣品2#在纖維細度儀下的形態(tài)特征

圖5 試驗樣品3#在纖維細度儀下的形態(tài)特征

圖6 試驗樣品4#在纖維細度儀下的形態(tài)特征

從以上分析可知，在使用纖維細度儀檢測過程中，對于1#和4#這種自身帶有深色色素或者無法進行褪色的纖維進行觀察時，并不能完全確定其種類，這時候可以增加使用激光共聚焦顯微鏡。

（2）采用激光共聚焦顯微鏡觀察1#和4#纖維的縱、橫截面形態(tài)，形態(tài)特征和描述如表4所示。

表4 激光共聚焦顯微鏡下縱截面、橫截面形態(tài)特征

圖7 試驗樣品1#激光共聚焦顯微鏡形態(tài)

圖8 試驗樣品4#激光共聚焦顯微鏡形態(tài)

綜上所述，對于一般的試驗樣品通常使用纖維細度儀進行鑒別。而文中收集的4種試驗樣品都是日常檢驗工作中常見的并且經過以上檢測步驟都無法得出具體種類的纖維。其中試驗樣品1#和4#都增加使用了激光共聚焦顯微鏡進行觀察。經過對比激光共聚焦顯微鏡無懼纖維自身色素問題，能更清晰地呈現(xiàn)纖維原生形態(tài)，得到更好的視覺效果圖，從而解決這一類特殊再生纖維素纖維的定性問題。

根據(jù)以上分析可得結果：1#建議出具為粘纖；2#建議出具為再生纖維素纖維；3#建議出具為再生纖維素纖維；4#建議出具為莫代爾。

4 結論

偏離標準形態(tài)的再生纖維素纖維進行鑒別時，部分纖維形態(tài)爭議較大，僅使用傳統(tǒng)的顯微鏡觀察其形態(tài)結構，有一定的局限性，結合激光共聚焦顯微觀察這一類纖維的形態(tài)能夠更準確地鑒別其具體種類，能為其定性鑒別提供有效依據(jù)。