針對紡織品纖維檢測法與不確定度的研究

郭 敏，何曉娟，徐秋香

（宿遷市纖維檢驗所，江蘇 宿遷 223800）

目前，紡織品纖維檢測工作主要由檢測委托方、檢測機構負責。在檢測中，為了保證檢測結果的準確性、可靠性，做好檢測方法及不確定度影響因素的研究至關重要。在各類因素的影響下，紡織品纖維檢測結果的精度常常達不到預期要求，容易影響紡織品整體加工質量。只有做好纖維檢測方法的研究、篩選利用及不確定度評定，才能提高紡織品纖維檢測水平、紡織品的使用安全性和利用價值等。

1 紡織品纖維檢測不確定度的影響因素

1.1 抽樣步驟

在檢測紡織品纖維期間，諸多步驟及因素會影響不確定度。比如選定紡織品抽樣檢測樣品后，在樣品檢測委托方向檢測機構運送樣品期間，樣品極易受到某種程度的損傷，或者受運送時間、保存方法等影響，送至指定機構時已經喪失了代表性。另外，部分負責紡織品檢測樣品抽樣的員工并未接受過專業(yè)的紡織品抽樣檢測方法培訓，也未參加過專業(yè)學習，難以保證紡織品檢測樣品抽樣操作的科學性、準確性、合理性，進而影響了檢測不確定度。

1.2 檢測步驟

完成檢測步驟后，便可初步確定紡織品纖維含量。所以，紡織品纖維檢測環(huán)節(jié)是否科學、合理，對檢測不確定度造成了直接影響。在檢測環(huán)節(jié)，主要因素包括機械檢測方法、檢測試劑、檢測機械設備、檢測人員等[1]。

1.3 機械檢測法

目前，國內紡織品纖維行業(yè)標準及國家標準是紡織品纖維機械檢測法的主要參考依據(jù)，但是，諸多標準的制定、落實往往出現(xiàn)在紡織產品投入市場后。隨著市場的不斷變化，社會對紡織品纖維性能的要求也在不斷變化，當前流行的紡織品纖維機械檢測法可能已經無法滿足紡織品纖維機械檢測的實際需求。簡言之，目前紡織品纖維機械檢測法的有效性只能通過持續(xù)的檢測驗證得到證明，但一些纖維機械檢測委托方及檢測機構在日常工作中忽略了機械檢測法及標準適用性的重要性。如一些能采取多種機械檢測法及標準實施纖維機械檢測的紡織產品，在采取不同的機械檢測法進行檢測后，獲得的結果存在明顯的差異，由此可見，機械檢測法在時效性方面存在問題。所以，必須按時檢驗、證明紡織品纖維機械檢測法的時效性及有效性。

首先，分析檢測試劑。對紡織品纖維進行定量檢測期間，檢測試劑的使用不可或缺，種類各異的紡織品纖維選擇使用存在差異的檢測試劑得到的溶解結果也存在差異。所以，研究紡織品纖維定量時，應發(fā)揮檢測試劑的專一性。研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)檢測試劑會在一定程度上腐蝕紡織品纖維，所以使用檢測試劑檢測紡織品纖維時，應基于未溶解纖維系數(shù)做好修正處理，這就引出了修正系數(shù)準確性問題。確定修正系數(shù)是十分煩瑣、系統(tǒng)的工作，且影響因素眾多，如檢測條件、試劑濃度、樣品狀況等[2]。

其次，分析檢測機械設備。目前，檢測機械設備是檢測紡織品纖維含量的主要工具，包括電子天平、水浴恒溫振蕩器、干燥烘箱、纖維細度分析儀等。通過實踐分析發(fā)現(xiàn)，對檢測結果產生影響的因素有電子天平準確度、水浴恒溫振蕩器溫度及頻率、干燥箱溫濕度等。

1.4 工作人員造成的影響

完成取樣工作后，方可實施樣品檢測。在樣品檢測階段，影響不確定度的因素相對較多，工作人員檢驗樣品時的工作態(tài)度、個人工作能力均屬于第一影響要素。進入實驗環(huán)節(jié)后，檢測實驗全程均依賴工作人員操作，如果工作人員的技能水平、專業(yè)素養(yǎng)較差，就無法保證實驗的有效性、安全性，會對檢測結果的準確性造成負面影響；同時，如果工作人員工作態(tài)度不端正，極易在實驗時發(fā)生意外事故，這也是影響不確定度的主要因素。

2 紡織品纖維檢測法

2.1 顯微鏡檢測方法

目前，在全世界范圍內，所有的紡織行業(yè)相關企業(yè)都會使用顯微鏡法檢測紡織品纖維。在實踐操作時，紡織品業(yè)內技術專員會通過專業(yè)的顯微鏡設備觀察各種紡織品纖維橫縱截面狀況，根據(jù)紋理變化、外觀形態(tài)，判斷纖維類型等。

該方法雖然比較簡單，但是對精密儀器的實踐操作提出了較高要求。所以，負責檢測的工作人員必須具有較強的工作責任心、縝密的思維，才能勝任工作。同時，由于判斷纖維的標準不同，加之纖維的外觀形態(tài)并沒有較大差異，如果未能小心謹慎地觀測，必然會造成失誤。因此，參與紡織纖維檢測的技術專員必須具有豐富的工作經驗。

采用顯微鏡法完成最初的判斷后，應搭配燃燒法、熔點法、紅外光譜法等組織深度的分析、檢測。同時，為了保證纖維檢測結果的精度、準確性，在實踐操作中，最好結合多種方法檢測紡織品纖維，提高紡織品纖維檢測效果。

2.2 熱裂解法

在紡織品纖維檢測過程中，目前流行的方法主要是熱裂解法，但該方法并未得到普及。通過研究熱裂解法可知，該方法屬于化學方法，原理是利用大量能量產生的熱能將一種分子化合物轉化成其他幾種低分子化合物，然后采用儀器設備檢測新出現(xiàn)的低分子化合物，確定分子結構信息，最終判定紡織品纖維種類、類型等[3]。

2.3 機械檢測法

在紡織品纖維檢測領域，機械檢測法是使用最為廣泛的一種方法，所以，做好機械檢測法在紡織品纖維檢測中的應用研究很有現(xiàn)實意義。

2.3.1 pH機械檢測法

在檢測紡織品纖維時，可采用pH機械檢測法檢測目標。在測算纖維不確定度期間，需要對pH系數(shù)進行科學、合理的計算及選擇。另外，采用pH機械檢測法對紡織品纖維進行檢測、判斷時應做到以下兩點。

第一，檢測備選的紡織品纖維樣品應具備多樣化特點，以保證抽樣樣品的差異性、均勻性。所以，抽樣操作人員必須嚴格按照規(guī)范要求完成樣品抽樣選擇。在實踐中，需要按照專業(yè)要求培訓負責樣品抽樣選擇的工作人員，以保證抽樣的科學性[4]。

第二，樣品抽樣結束后，應在提前準備好的萃取液內放入抽選的樣品，然后認真、仔細地觀察樣品在萃取液中發(fā)生的變化。另外，應組織多次實驗，確保檢測結果的準確性、可靠性。需要強調的是，多次實驗時需要保證具有一定程度的重復性。

2.3.2 紡織品纖維機械檢測分量量化

采用機械檢測法處理紡織品纖維期間，要做好分量量化議題的深度研究、分析。利用測試數(shù)量值對比的方式，精確計算出抽取樣品的平均值。獲得平均值之后，要及時校對、檢驗結果。在校對、檢驗期間，先將檢測試劑、檢測機械設備等不確定度影響因素排除，然后重新計算平均數(shù)值。

在確認不確定度期間，檢測結果依舊受到檢測機械設備精度、運行狀況等因素的影響。所以，采用機械檢測法檢測紡織品纖維時，第一步要排除檢測機械設備造成的誤差；第二步要根據(jù)檢測試劑的化學性質、相容性，完成二次排除。排除兩次誤差值后，應重新計算平均值，得到所需分量的量化[5]。

2.4 不確定度的合成

將不確定度誤差值消除之后，便可開展不確定度合成工作。該環(huán)節(jié)工作需要以之前各實驗環(huán)節(jié)得到的結果為基礎，必須在確保之前的環(huán)節(jié)精準完成后，才能實施下一步實驗。在該環(huán)節(jié)，所使用的數(shù)據(jù)均具有獨立性，合成的不確定度要通過公式（1）予以展示：

式中：Uc為不確定度，X為測量值，n為測量次數(shù)。

在操作中，要在公式內分別輸入數(shù)量值、測量值，通過計算獲得的最終結果就是要求的不確定度數(shù)值。

2.5 擴展后的不確定度

完成不確定度合成后，還未能得到有效、準確的不確定度。因此，必須實施下一步計算，而且進入該環(huán)節(jié)后的實驗過程均有較大難度，必須認真、嚴謹?shù)夭僮鳌Ｔ谂袛唷⒋_定擴展后的不確定度時，可先假設擴展后的不確定度是U，然后套入公式（2）：

在式（2）中，代入合成后的不確定度并再次計算，然后根據(jù)不確定因子K的變化，確定擴展后的不確定度，得到紡織品的纖維含量，用公式（3）表示：

由公式（3）可以得到最準確的不確定度[6]。

3 結語

通過合理地選用紡織品纖維檢測方法，做好紡織品纖維檢測工作，可以提高纖維檢測精度、保證產品質量、滿足市場要求，更能助力紡織行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。