激光共聚焦顯微鏡對(duì)深色再生纖維素纖維的定性分析

文/龐楚韻

1 引言

因?yàn)樵偕w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(yīng)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(jīng)過化學(xué)處理和機(jī)械加工而制成。在FZ/T 01057等一系列標(biāo)準(zhǔn)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(shí)際檢驗(yàn)過程中，除了標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057中所提及的再生纖維素纖維外，經(jīng)常會(huì)遇到一些形態(tài)有爭(zhēng)議的、偏離標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)圖片進(jìn)行比對(duì)得出對(duì)應(yīng)的纖維種類，因此這一類形態(tài)有爭(zhēng)議的再生纖維素纖維經(jīng)常會(huì)給實(shí)際檢驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)形態(tài)的再生纖維素纖維，其次結(jié)合燃燒法和溶解法的結(jié)果進(jìn)行纖維定性鑒別，以獲得更加準(zhǔn)確、可行的鑒別方法。

2 試驗(yàn)部分

2.1 儀器和試劑

纖維細(xì)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(zhǔn)備

對(duì)比樣品1為粘纖；對(duì)比樣品2為莫代爾（對(duì)比樣品已根據(jù)FZ/T 01057等系列標(biāo)準(zhǔn)鑒別出具體種類）。

從實(shí)驗(yàn)室日常檢測(cè)樣品中隨機(jī)收集4份不同顏色的樣品，試驗(yàn)樣品編號(hào)為1#、2#、3#、4#。

2.3 試驗(yàn)操作說明

本次試驗(yàn)先采用燃燒法、化學(xué)溶解法對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)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(duì)常見并且偏離標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)的再生纖維素纖維進(jìn)行分析探討。

2.4 試驗(yàn)方法

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

化學(xué)溶解法：參照FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)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(cè)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(yàn)方法 第3部分：顯微鏡法》觀察試驗(yàn)樣品的縱向和橫截面狀態(tài)。

3 結(jié)果與分析

3.1 燃燒法

對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)4塊試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057.2—2007殘留物特征描述一致。試驗(yàn)樣品的燃燒特征如表1所示。

表1 試驗(yàn)樣品的燃燒特征

3.2 化學(xué)溶解法

參照FZ/T 01057.4—2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第4部分：溶解法》中纖維素材料的溶解性能，采用質(zhì)量百分比為20%的鹽酸溶液和濃硝酸溶液在常溫下對(duì)對(duì)比樣品和試驗(yàn)樣品分別進(jìn)行滴定，并用纖維成分定性分析儀觀察其溶解情況。試驗(yàn)樣品的溶解特征與對(duì)比樣品一致；試驗(yàn)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(yàn)樣品為再生纖維素纖維，但不能確定具體種類。

表2 對(duì)比樣品與試驗(yàn)樣品的溶解特征

3.3 顯微鏡法

（1）采用纖維細(xì)度儀在放大2000倍條件下分別觀察對(duì)比樣品和試驗(yàn)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(duì)比樣品莫代爾在纖維細(xì)度儀下的形態(tài)特征

圖3 試驗(yàn)樣品1#在纖維細(xì)度儀下的形態(tài)特征

表3 纖維細(xì)度儀下縱截面、橫截面形態(tài)特征

圖4 試驗(yàn)樣品2#在纖維細(xì)度儀下的形態(tài)特征

圖5 試驗(yàn)樣品3#在纖維細(xì)度儀下的形態(tài)特征

圖6 試驗(yàn)樣品4#在纖維細(xì)度儀下的形態(tài)特征

從以上分析可知，在使用纖維細(xì)度儀檢測(cè)過程中，對(duì)于1#和4#這種自身帶有深色色素或者無法進(jìn)行褪色的纖維進(jìn)行觀察時(shí)，并不能完全確定其種類，這時(shí)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(yàn)樣品1#激光共聚焦顯微鏡形態(tài)

圖8 試驗(yàn)樣品4#激光共聚焦顯微鏡形態(tài)

綜上所述，對(duì)于一般的試驗(yàn)樣品通常使用纖維細(xì)度儀進(jìn)行鑒別。而文中收集的4種試驗(yàn)樣品都是日常檢驗(yàn)工作中常見的并且經(jīng)過以上檢測(cè)步驟都無法得出具體種類的纖維。其中試驗(yàn)樣品1#和4#都增加使用了激光共聚焦顯微鏡進(jìn)行觀察。經(jīng)過對(duì)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(jié)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(jié)論

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