摘要:
以棉/麻与再生纤维素纤维混纺产品的纤维含量测定为例,比较分析了化学测定方法与纤维横截面面积测定方法,指出了标准FZ/T 01101—2008《纺织品 纤维含量的测定 物理法》纤维横截面面积测定方法的优势;之后对比分析了纤维横截面法中显微投影仪和数字化纤维检测系统两种仪器的优缺点,提出了结合显微投影仪仪器和数字化纤维检测系统仪器优势互补的新方法,达到优化标准的目的。
关键词:天然纤维;再生纤维素纤维;横截面面积
Abstract:Based on fiber content test methods of linen/cotton and regenerated cellulose fiber blended mixture, this paper pointed out the advantage of standard FZ/T 01101-2008
Key words: natural fiber; regenerated cellulose fiber; cross sectional area.
纺织品品质包含内容广泛,其中纺织纤维种类及含量是品质的重要内容之一,GB 5296.4—1998[1]中明确规定消费品使用说明中必须标明纤维成分及含量,这也是消费者的关注点,因此纺织纤维种类及含量测定的准确性成为一项重要的检测任务。在实际检验工作中,棉/麻与再生纤维素纤维混纺产品的纤维含量测定一般采用化学测定方法和纤维横截面面积测定方法。
行业标准FZ/T 01101—2008《纺织品 纤维含量的测定 物理法》[2]参照美国AATCC 20A:2005《纤维定量分析》中相关内容进行制定,本标准为难以目测鉴别的或不宜采用化学分析方法的混纺、交织纺织产品及散纤维原料的纤维含量定量提供了检测依据,笔者解读了标准并在实践检测和调研工作中发现存在一些问题,本文就在有关方面提出的相关问题作补充,提出了切实可行的解决方法,以此优化标准。
1化学测定方法与纤维横截面面积测定方法的比较
麻、棉是天然纤维,属于植物纤维,又称天然纤维素纤维,化学性质较耐碱而不耐酸。再生纤维素纤维是指用林材、棉短绒、蔗渣等纤维素为原料制成的结构为纤维素Ⅱ的再生纤维。目前生产的主要是粘胶纤维、莫代尔纤维,莱赛尔纤维等。
棉/麻与再生纤维素纤维混纺的化学测定方法使用FZ/T 01057.3—2007《纺织纤维鉴别试验方法 溶解法》[3]标准,基本操作过程如下:
按标准要求裁样,用甲酸/氯化锌将样品在不同的试验温度条件下进行溶解,将剩余物洗涤、烘干、冷却称量,通过失重计算出各组分含量。
在试验过程中发现化学测定棉/麻与再生纤维素纤维混纺含量的方法经常出现不平衡的结果,有时差异很大,影响了检测结果的准确性,而出现结果差异的原因众多且复杂,由于再生纤维素纤维是以天然纤维为原料,与天然纤维棉/麻的化学性质具有一定的共性,试验中用溶解法溶解再生纤维素纤维时的试剂浓度,溶解时的时间和温度都是重要因素,而这些因素在实际操作过程中通常难以把握,容易造成麻棉的损失,影响结果的准确性;现代先进工艺的运用,例如一些染色的处理,麻棉的丝光处理等都可能影响到化学检测的结果,给化学检测工作增加了难度,通过多次的试验证明运用化学检测方法还存在很多的问题,无法保障结果的准确性。
FZ/T 01101—2008《纺织品 纤维含量的测定 物理法》纤维横截面面积测定方法解决了化学检测方法的问题,更适合棉/麻与再生纤维素纤维混纺的含量测定。该标准规定的横截面面积测定方法如下:采用显微镜放大后或数字式纤维检测系统通过观察纤维形态结构辨别各类纤维,分别测量各类纤维横截面面积,结合测得的各类纤维根数,计算横截面平均面积,最后根据公式计算各类纤维的含量。
FZ/T 01101—2008的运用解决了溶解法溶解再生纤维素纤维时对麻棉造成损失的问题,在技术上弥补了化学检测方法的不足,由于棉/麻与再生纤维素纤维的形态结构上的差异,经验丰富的检验员对于一些染色和丝光处理等的问题也可以几乎不受影响,能够准确地测定棉/麻与再生纤维素纤维的含量,保障了结果的准确性,如图1,给出了化学溶解法与横截面测定法测定棉与再生纤维素纤维含量的柱状图。
从图1中可以看出,在测定结果准确性方面,纤维横截面面积测定法比化学溶解法有明显的优势,为了检测结果的准确性,建议使用FZ/T 01101—2008纤维横截面面积测定法。
2纤维横截面面积测定
标准FZ/T 01101—2008《纺织品 纤维含量的测定 物理法》中分别介绍了显微投影仪测定方法和数字式纤维检测系统方法测定纤维横截面面积,经过综合分析、反复研究和检测的实践工作,总结了各自的优势和不足,并提出了优化的方法。
2.1显微投影仪测定方法
用显微镜测微尺(分度为0.01mm)校准显微投影仪,将制好的横截面试样通过显微投影仪放大500倍投影成像,在投影平面内放一张约30cm×30cm方格描图纸,进行描图,切取的横截面要求每根纤维尽量完整、清晰;描图像时要求均衡,注意不要描绘已经描过的纤维,每种纤维至少测量100根,若试样纤维横截面存在明显不均匀,则测量根数不少于300根,若某种类纤维含量较低,试样中该类纤维总根数不足,则测量试样中所有该类纤维根数,计数方格数,测定每根纤维的横截面面积,再计算每种纤维的横截面面积的平均值。将制好纵向的试样放在显微投影仪上,调焦至纤维边缘的影子能清晰地投射在投影圆圈内,计算纤维不少于1500根,最后根据公式计算出每种纤维的含量。
2.2数字化纤维检测系统测定方法
将制备的试样放在显微镜载物台上,显微镜调到合适的放大倍数,显示器上的纤维图像达500~1000倍,选择图像分析软件中正确的标尺和图像采集功能。调节显微镜焦距,使显示器上的图像清晰,用视频摄像头采集图像,利用鼠标完成图像冻结、面积测量等程序,将横截面面积测量结果储存于图像分析软件系统。移动载物台,选择另一图像清晰的界面继续测量面积。利用检测系统软件的统计计算功能自动计算每种纤维的横截面面积平均值,单位为μm2。
2.3显微投影仪和数字化纤维检测系统各自的优势和不足
表1列出了两种仪器测定纤维含量的优缺点。
表1结合图2~图9可以看出:显微投影仪仪器的优势在于鉴别纤维和描纤维横截面形态结构的准确性,不足之处是计算方法的效率低以及准确性低;数字化纤维检测系统仪器的优势在于保证了计算方法的高效性和计算结果的准确性,不足之处是获取的测试目标的不准确性。