葉佩妍

（佛山市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)中心，廣東 佛山 528000）

紡織品在人們生活中很常見(jiàn)，有些紡織品看起來(lái)比較柔軟，但其中一部分產(chǎn)品原料是化工成分，生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)復(fù)雜。為了保證這些紡織品的安全性，需要根據(jù)國(guó)家規(guī)定，認(rèn)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(duì)紡織品的物理、化學(xué)、使用性能有著非常直接的影響。纖維含量種類、多少對(duì)產(chǎn)品銷售，經(jīng)濟(jì)效益有著直接的影響，最終會(huì)對(duì)分銷企業(yè)和直銷商的經(jīng)營(yíng)利益造成影響。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，需要檢測(cè)部門在開(kāi)展檢測(cè)的過(guò)程中，對(duì)纖維鑒別方法進(jìn)行選擇，通常使用標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法，非標(biāo)檢測(cè)法用于輔助鑒別。

1 相關(guān)非標(biāo)鑒定方法簡(jiǎn)單介紹

在紡織材料技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，紡織品材料越來(lái)越多。如果只是簡(jiǎn)單使用光學(xué)顯微鏡，往往難以滿足紡織品檢測(cè)的需要，掃描電子顯微鏡作為一種新興的顯微鏡技術(shù)，在紡織品材質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用不斷增加，發(fā)揮的作用也越來(lái)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(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，在紡織品材料檢測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越多。當(dāng)前，電子顯微鏡在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中主要分為二次電子成像和紡織纖維檢測(cè)兩個(gè)領(lǐng)域，比較適合在觀察纖維品表觀結(jié)構(gòu)時(shí)進(jìn)行應(yīng)用，成像分辨率也相對(duì)比較高。毛纖維在經(jīng)過(guò)特殊處理之后，可以直接在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察，但實(shí)際觀測(cè)效果比較差，難以將羊絨、羊毛有效區(qū)分出來(lái)。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(qū)分出來(lái)。在電子顯微鏡下，可以很容易地觀察出絲光棉和化纖的區(qū)別。此外，由于電子顯微鏡的物理性質(zhì)獨(dú)特，不同的毛纖維電子顯微鏡成像差別很大，對(duì)各種動(dòng)物皮毛具有非常好的分辨效果。隨著纖維工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各種功能性纖維，它們的功能差異非常大。常見(jiàn)的功能性纖維雖然功能比較多，但纖維檢測(cè)難度相對(duì)比較大。為了有效解決這些問(wèn)題，可以將背景散射電子顯微鏡用到這些材料的區(qū)分當(dāng)中，其同二次電子成像模式有著較大的區(qū)別，散射電子的主要來(lái)源為表面分子原子核，通過(guò)背散射電子成像可以很好地區(qū)分不同原子序數(shù)的物質(zhì)，得到不同材料在纖維中的分布。

1.1 溫控檢測(cè)技術(shù)

該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中需要對(duì)溫度變化過(guò)程進(jìn)行控制，并同時(shí)觀察紡織品原料的變化和反應(yīng)。不同的纖維材料在不同的環(huán)境溫度之下很容易發(fā)生脫水、融化、蒸發(fā)等反應(yīng)。其工作原理相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但對(duì)實(shí)際操作往往有著比較高的要求，在纖維原料檢測(cè)中比較常用，尤其是在對(duì)紡織品成分進(jìn)行鑒定的過(guò)程中，可以直接使用熱重分析法來(lái)得到相應(yīng)的掃描結(jié)果。熱重分析法的檢測(cè)結(jié)果對(duì)溫度變化比較敏感，可以直接以曲線變化的方式來(lái)得到纖維與溫度之間的變化關(guān)系，并在這個(gè)基礎(chǔ)上繪制曲線圖譜。在這個(gè)過(guò)程中，應(yīng)該認(rèn)真做好數(shù)據(jù)的提取工作，將得到的數(shù)值同原來(lái)的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，這樣就可以分辨出纖維的具體成分，確定紡織品材料的類型（圖1）。

圖1 熱重分析法鑒定纖維成分

1.2 差示掃描熱量法

差示掃描熱量法是最近幾年發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，通過(guò)檢測(cè)樣品與對(duì)比物溫度變化的能量差來(lái)對(duì)原料成分進(jìn)行分析，可以直接觀察纖維樣本在不同溫度下的結(jié)晶和重復(fù)溫升融化反應(yīng)。在這個(gè)過(guò)程中，可以比較容易地完成丙綸、滌綸等材料物理和化學(xué)性質(zhì)的鑒別，還可以直接應(yīng)用到聚乙烯復(fù)合材料的鑒定當(dāng)中（圖2）。

圖2 差示掃描熱量法鑒別纖維成分

1.3 X射線衍射法

不同纖維的X衍射圖譜有著較大的區(qū)別。X射線照射到樣品上后，受到纖維中鏈節(jié)和原子團(tuán)的影響，很容易出現(xiàn)反射和散射的現(xiàn)象，這些干涉射線的光程差往往等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，通過(guò)射線的加強(qiáng)和減弱作用，可以形成X射線衍射圖。通過(guò)對(duì)X射線衍射方向和強(qiáng)度的研究，可以直接確定纖維細(xì)胞的晶系、晶粒尺寸；通過(guò)對(duì)這些信息的比對(duì)，可以完成對(duì)纖維類型的識(shí)別。我國(guó)相關(guān)專家在竹原纖維X射線衍射與苧麻衍射圖像對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn)，竹原纖維的衍射強(qiáng)度要更小一些，這表明其內(nèi)部分子結(jié)晶尺寸會(huì)比苧麻纖維更小。竹原纖維的衍射角往往集中在16°、22°、35°，苧麻纖維的衍射角在15°、16°、23°、34°，通過(guò)X射線衍射法，可以完成兩種纖維的識(shí)別。

1.4 密度梯度法

纖維的密度往往會(huì)隨著分子結(jié)構(gòu)的變化而變化，密度梯度法的應(yīng)用可以完成紡織物中纖維密度的定量分析，通過(guò)計(jì)算中空纖維的中空度和復(fù)合纖維的復(fù)合程度，完成纖維的鑒別。具體鑒別分為3個(gè)步驟：首先進(jìn)行密度梯度液的配置，其次進(jìn)行密度梯度管的標(biāo)定，最后進(jìn)行密度的測(cè)定和計(jì)算，通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，就可以完成紡織纖維的識(shí)別。通過(guò)對(duì)大量紡織品纖維鑒別發(fā)現(xiàn)，竹纖維的密度大約為1.32 g/cm3，牛奶纖維的密度為1.24 g/cm3，棉纖維的密度為1.54 g/cm3.

1.5 藥品著色法

在該方法實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，利用了不同纖維對(duì)化學(xué)藥品反應(yīng)不同的特點(diǎn)來(lái)完成纖維鑒別，非常適合對(duì)未染色散纖維、純紡紗線和織物的鑒別。在實(shí)際進(jìn)行鑒別的過(guò)程中，通常使用的著色劑為碘-碘化鉀，不同紡織纖維的著色反應(yīng)差別相對(duì)較大，可以直接通過(guò)反應(yīng)顏色來(lái)完成纖維的鑒別。

1.6 雙折射率檢測(cè)法

雙折射率是指在普通光線進(jìn)入到各向異性的物質(zhì)之后，除了會(huì)產(chǎn)生表面反光效果之外，進(jìn)入各向物質(zhì)的光線會(huì)分成兩道，第一條會(huì)遵照折射定律，這被稱為普通光線，另外一條不遵照折射定律，被稱為非尋常光線，這就是雙折射現(xiàn)象。不同纖維材料的雙折射率往往差別非常大，可以通過(guò)對(duì)雙折射率大小的測(cè)量來(lái)將棉、麻、絲、化纖等材料有效區(qū)分出來(lái)。

1.7 化學(xué)溶解法

化學(xué)溶解法是通過(guò)測(cè)試不同纖維在有機(jī)溶劑當(dāng)中的溶解性來(lái)判斷纖維材料種類的，非常適合判斷合成纖維，可以對(duì)混紡產(chǎn)品的纖維含量進(jìn)行分析。對(duì)于成分單一的纖維，可以將少量纖維放入特定溶劑當(dāng)中，然后使用玻璃棒進(jìn)行攪動(dòng)，對(duì)纖維的溶解情況進(jìn)行觀察，通過(guò)溶解量大小來(lái)分析纖維的具體種類。在辨別混合纖維的過(guò)程中，需要先將部分纖維放到載玻片上，然后滴幾滴溶劑，蓋上蓋玻片，直接在顯微鏡下觀察其溶解情況，可以保證觀測(cè)的準(zhǔn)確性，通過(guò)溶劑還可以去除其中的部分成分。溶解法在纖維定量分析中有著比較多的應(yīng)用，但受到溶劑質(zhì)量濃度、加熱溫度、作用時(shí)間的影響相對(duì)較大，需要對(duì)質(zhì)量濃度、溫度作用時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

2 結(jié)語(yǔ)

時(shí)代的不斷發(fā)展對(duì)紡織纖維原料定性鑒別提出了更高的要求。當(dāng)前，各種原料定性鑒別技術(shù)方法非常多，它們都有各自的特點(diǎn)和適用范圍，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性、成本和效率。