紡織品品質(zhì)包含內(nèi)容廣泛，其中紡織纖維種類及含量是品質(zhì)的重要內(nèi)容之一，GB 5296.4?1998中明確規(guī)定消費(fèi)品使用說(shuō)明中必須標(biāo)明纖維成分及含量，這也是消費(fèi)者的關(guān)注點(diǎn)，因此紡織纖維種類及含量測(cè)定的準(zhǔn)確性成為一項(xiàng)重要的檢測(cè)任務(wù)。在實(shí)際檢驗(yàn)工作中，棉/麻與再生纖維素纖維混紡產(chǎn)品的纖維含量測(cè)定一般采用化學(xué)測(cè)定方法和纖維橫截面面積測(cè)定方法。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01101?2008《紡織品纖維含量的測(cè)定物理法》參照美國(guó)AATCC 20A：2005《纖維定量分析》中相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行制定，本標(biāo)準(zhǔn)為難以目測(cè)鑒別的或不宜采用化學(xué)分析方法的混紡、交織紡織產(chǎn)品及散纖維原料的纖維含量定量提供了檢測(cè)依據(jù)，筆者解讀了標(biāo)準(zhǔn)并在實(shí)踐檢測(cè)和調(diào)研工作中發(fā)現(xiàn)存在一些問(wèn)題，本文就在有關(guān)方面提出的相關(guān)問(wèn)題作補(bǔ)充，提出了切實(shí)可行的解決方法，以此優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。
1化學(xué)測(cè)定方法與纖維橫截面面積測(cè)定方法的比較
麻、棉是天然纖維，屬于植物纖維，又稱天然纖維素纖維，化學(xué)性質(zhì)較耐堿而不耐酸。再生纖維素纖維是指用林材、棉短絨、蔗渣等纖維素為原料制成的結(jié)構(gòu)為纖維素Ⅱ的再生纖維。目前生產(chǎn)的主要是粘膠纖維，莫代爾纖維，萊賽爾纖維等。
棉/麻與再生纖維素纖維混紡的化學(xué)測(cè)定方法使用FZ/T 01057.3?2007《紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法溶解法》標(biāo)準(zhǔn)，基本操作過(guò)程如下：
按標(biāo)準(zhǔn)要求裁樣，用甲酸/氯化鋅將樣品在不同的試驗(yàn)溫度條件下進(jìn)行溶解，將剩余物洗滌、烘干、冷卻稱量，通過(guò)失重計(jì)算出各組份含量。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)化學(xué)測(cè)定棉/麻與再生纖維素纖維混紡含量的方法經(jīng)常出現(xiàn)不平衡的結(jié)果，有時(shí)差異很大，影響了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，而出現(xiàn)結(jié)果差異的原因眾多復(fù)雜，由于再生纖維素纖維是以天然纖維為原料，與天然纖維棉/麻的化學(xué)性質(zhì)具有一定的共性，實(shí)驗(yàn)中用溶解法溶解再生纖維素纖維時(shí)的試劑濃度，溶解時(shí)的時(shí)間和溫度都是重要因素，而這些因素在實(shí)際操作過(guò)程中通常難以把握，容易造成麻棉的損失，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性；現(xiàn)代先進(jìn)工藝的運(yùn)用，例如一些染色的處理，麻棉的絲光處理等都可能影響到化學(xué)檢測(cè)的結(jié)果，給化學(xué)檢測(cè)工作增加了難度，通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)證明運(yùn)用化學(xué)檢測(cè)方法還存在很多的問(wèn)題，無(wú)法保障結(jié)果的準(zhǔn)確性。
FZ/T 01101?2008《紡織品纖維含量的測(cè)定物理法》纖維橫截面面積測(cè)定方法解決了化學(xué)檢測(cè)方法的問(wèn)題，更適合棉/麻與再生纖維素纖維混紡的含量測(cè)定。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的橫截面面積測(cè)定方法如下：采用顯微鏡放大后或數(shù)字式纖維檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)觀察纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)辨別各類纖維，分別測(cè)量各類纖維橫截面面積，結(jié)合測(cè)得的各類纖維根數(shù)，計(jì)算橫截面平均面積，*后根據(jù)公式計(jì)算各類纖維的含量。
FZ/T 01101?2008的運(yùn)用解決了溶解法溶解再生纖維素纖維時(shí)對(duì)麻棉造成損失的問(wèn)題，在技術(shù)上彌補(bǔ)了化學(xué)檢測(cè)方法的不足，由于棉/麻與再生纖維素纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)上的差異，經(jīng)驗(yàn)豐富的檢驗(yàn)員對(duì)于一些染色和絲光處理等的問(wèn)題也可以幾乎不受影響，能夠準(zhǔn)確地測(cè)定棉麻與再生纖維素纖維的含量，保障了結(jié)果的準(zhǔn)確性，如圖1，給出了化學(xué)溶解法與橫截面測(cè)定法測(cè)定棉與再生纖維素纖維含量的柱狀圖。
圖1 棉纖維含量不同試驗(yàn)方法對(duì)比分析
從圖1中可以看出，在測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性方面，纖維橫截面面積測(cè)定法比化學(xué)溶解法有明顯的優(yōu)勢(shì)，為了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，建議使用FZ/T 01101?2008纖維橫截面面積測(cè)定法。
2纖維橫截面面積測(cè)定
標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01101?2008《紡織品纖維含量的測(cè)定物理法》中分別介紹了顯微投影儀測(cè)定方法和數(shù)字式纖維檢測(cè)系統(tǒng)方法測(cè)定纖維橫截面面積，經(jīng)過(guò)綜合分析、反復(fù)研究和檢測(cè)的實(shí)踐工作，總結(jié)了各自的優(yōu)勢(shì)和不足，并提出了優(yōu)化的方法。
2.1顯微投影儀測(cè)定方法
用顯微鏡測(cè)微尺（分度為0.01mm）校準(zhǔn)顯微投影儀，將制好的橫截面試樣通過(guò)顯微投影儀放大500倍投影成像，在投影平面內(nèi)放一張約30cm×30cm方格描圖紙，進(jìn)行描圖，切取的橫截面要求每根纖維盡量完整、清晰；描圖像時(shí)要求均衡，注意不要描繪已經(jīng)描過(guò)的纖維，每種纖維至少測(cè)量100根，若試樣纖維橫截面存在明顯不均勻，則測(cè)量根數(shù)不少于300根，若某種類纖維含量較低，試樣中該類纖維總根數(shù)不足，則測(cè)量試樣中所有該類纖維根數(shù)，計(jì)數(shù)方格數(shù)，測(cè)定每根纖維的橫截面面積，再計(jì)算每種纖維的橫截面面積的平均值。將制好縱向的試樣放在顯微投影儀上，調(diào)焦至纖維邊緣的影子能清晰地投射在投影圓圈內(nèi)，計(jì)算纖維不少于1500根，*后根據(jù)公式計(jì)算出每種纖維的含量。
2.2數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)定方法
將制備的試樣放在顯微鏡載物臺(tái)上，顯微鏡調(diào)到合適的放大倍數(shù)，顯示器上的纖維圖像達(dá)500~1000倍，選擇圖像分析軟件中正確的標(biāo)尺和圖像采集功能。調(diào)節(jié)顯微鏡焦距，使顯示器上的圖像清晰，用視頻攝像頭采集圖像，利用鼠標(biāo)完成圖像凍結(jié)、面積測(cè)量等程序，將橫截面面積測(cè)量結(jié)果儲(chǔ)存于圖像分析軟件系統(tǒng)。移動(dòng)載物臺(tái)，選擇另一圖像清晰的界面繼續(xù)測(cè)量面積。利用檢測(cè)系統(tǒng)軟件的統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能自動(dòng)計(jì)算每種纖維的橫截面面積平均值，單位為μm2。
2.3顯微投影儀和數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)各自的優(yōu)勢(shì)和不足
表1列出了兩種儀器測(cè)定纖維含量的優(yōu)缺點(diǎn)。
表1 兩種儀器測(cè)定纖維含量的優(yōu)缺點(diǎn)
| 儀器 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
| 顯微投影儀 | ①棉和再生纖維素的纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)存在一定的差異，在放大倍數(shù)的投影儀下可以清晰的觀察纖維橫截面的形態(tài)結(jié)構(gòu)（圖2~圖5），能夠很好的辨別各類纖維，保證了鑒別纖維的準(zhǔn)確性。 ②纖維橫截面面積測(cè)定方法中檢驗(yàn)員在描繪橫截面時(shí)可以靈活地在同一界面選擇大小不一的完整的纖維形態(tài)，從而得到纖維橫截面均勻的各種形態(tài)，保證了描繪纖維橫截面形態(tài)結(jié)構(gòu)的均勻性和準(zhǔn)確性。 | ①顯微投影儀測(cè)定方法是以傳統(tǒng)的人工計(jì)數(shù)方格數(shù)計(jì)算橫截面面積，在實(shí)際操作過(guò)程中以兩組份的一般樣品橫截面為例，計(jì)數(shù)格子數(shù)的時(shí)間至少需要3h，操作不方便，工作效率低。 ②由于各類纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)都不是方方正正的，而在計(jì)數(shù)格子數(shù)的時(shí)候都是以方格為單位計(jì)算橫截面面積，因此顯微投影儀測(cè)定方法中人工數(shù)格子計(jì)算纖維橫截面面積容易出現(xiàn)偏差，準(zhǔn)確性低。 |
| 數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng) | 數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)定方法利用檢測(cè)系統(tǒng)軟件的統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能自動(dòng)計(jì)算每種纖維的橫截面面積平均值，在軟件中已經(jīng)將橫截面面積的計(jì)算公式設(shè)置完成，每種纖維的每個(gè)橫截面都能夠計(jì)算**，輸入計(jì)數(shù)根數(shù)，*后自動(dòng)計(jì)算出含量，保證了測(cè)試目標(biāo)計(jì)算的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。 | 由于電腦程序算法的限制，利用鼠標(biāo)完成圖像凍結(jié)僅能對(duì)個(gè)別樣品能完成橫截面的測(cè)定，對(duì)同一視野中一些擠壓變形、重疊或是受損而不完整的纖維（如圖6~圖9），難以準(zhǔn)確識(shí)別并測(cè)定面積，無(wú)法保證測(cè)試目標(biāo)的完整性，同時(shí)用鼠標(biāo)對(duì)纖維圖像進(jìn)行切割，切割的不**，也會(huì)影響測(cè)量目標(biāo)的不準(zhǔn)確性。 |
圖2 手繪棉纖維橫截面形態(tài)圖3手繪莫代爾纖維橫截面形態(tài)
圖4手繪棉纖維橫截面形態(tài)圖5手繪莫代爾纖維橫截面形態(tài)
圖6截獲的棉纖維與莫代爾纖維橫截面形態(tài)圖7截獲的棉纖維與莫代爾纖維橫截面形態(tài)
圖8截獲的棉纖維與粘膠纖維橫截面形態(tài)圖9截獲的棉纖維與粘膠纖維橫截面形態(tài)
表1結(jié)合圖2~圖9可以看出：顯微投影儀儀器的優(yōu)勢(shì)在于鑒別纖維和描纖維橫截面形態(tài)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性，不足之處是計(jì)算方法的效率低以及準(zhǔn)確性低；數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)儀器的優(yōu)勢(shì)在于保證了計(jì)算方法的高效性和計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，不足之處是獲取的測(cè)試目標(biāo)的不準(zhǔn)確性。
2.4顯微投影儀儀器和數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)儀器互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)
FZ/T 01101?2008《紡織品纖維含量的測(cè)定物理法》中采用了顯微投影儀儀器和數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)儀器測(cè)定纖維含量，這兩種方法在實(shí)際運(yùn)用中都存在著不足，筆者根據(jù)上述分析研究和工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出結(jié)合顯微投影儀儀器和數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)儀器優(yōu)勢(shì)的新方法，具體操作如下：
把制好的橫截面試樣通過(guò)顯微投影儀放大500倍投影成像，在白**紙上描繪纖維的各種形態(tài)，將該圖紙掃描在電腦上，通過(guò)纖維分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析軟件系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算橫截面平均面積和結(jié)果，并自動(dòng)儲(chǔ)存截面面積測(cè)量結(jié)果。
該方法充分利用顯微投影儀描纖維橫截面形態(tài)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性的優(yōu)勢(shì)，測(cè)得橫截面的形態(tài)結(jié)構(gòu)，再結(jié)合數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)定方法計(jì)算結(jié)果的高效性和準(zhǔn)確性，快速準(zhǔn)確獲得結(jié)果。與原方法相比，該方法有三個(gè)特點(diǎn)：
**，使用白圖紙代替方格紙，描繪的纖維橫截面形態(tài)更清晰。
**，采用掃描方式采集圖片，直接導(dǎo)入至數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行面積測(cè)定，由于人工描纖維形態(tài)，系統(tǒng)快速識(shí)別纖維，同時(shí)不需要用鼠標(biāo)切割圖像，極大的縮短了測(cè)試時(shí)間，對(duì)于復(fù)雜樣品，顯微投影儀方法需要**時(shí)間，該方法僅需要2h。
第三，由于使用人工描纖維形態(tài)，能準(zhǔn)確識(shí)別各種纖維，并盡可能避免了數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)不能識(shí)別的情況，因此保證了數(shù)字系統(tǒng)對(duì)面積的準(zhǔn)確測(cè)定。表2為三種方法的測(cè)試結(jié)果，表明該方法準(zhǔn)確性和時(shí)效性。
表2 三種方法試驗(yàn)結(jié)果及試驗(yàn)時(shí)間
| 樣品 棉含量/% | 顯微投影儀法 棉含量/% | 顯微投影儀法 時(shí)間/h | 數(shù)字纖維檢測(cè)系統(tǒng)法 棉含量/% | 數(shù)字纖維檢測(cè)系統(tǒng)法時(shí)間/h | 新方法 棉含量/% | 新方法 時(shí)間/h |
| 樣品A：20.0 | 22.0 | 5 | 24.3 | 3 | 21.0 | 2 |
| 樣品B：40.0 | 41.6 | 5.5 | 45.4 | 2 | 40.5 | 2 |
| 樣品C：60.0 | 58.9 | 5 | 66.3 | 2 | 59.0 | 2 |
| 樣品D：80.0 | 83.4 | 6 | 82.1 | 3 | 79.4 | 2 |
顯微投影儀測(cè)定方法和數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)定方法的結(jié)合，改進(jìn)落后的人工數(shù)格子計(jì)算橫截面面積的方法，既節(jié)省時(shí)間，提高工作效率，又打破了數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)定方法的局限性，操作更為快捷、方便、準(zhǔn)確。兩種測(cè)定方法優(yōu)勢(shì)的互補(bǔ)，適應(yīng)當(dāng)時(shí)的檢測(cè)工作，*大限度的提高工作效率。
3結(jié)論
（1）通過(guò)試驗(yàn)證明，標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01101?2008《紡織品纖維含量的測(cè)定物理法》橫截面法能夠準(zhǔn)確地測(cè)定棉/麻與再生纖維素纖維含量，建議使用FZ/T 01101-2008《紡織品纖維含量的測(cè)定物理法》標(biāo)準(zhǔn)橫截面法代替化學(xué)溶解法。
（2）FZ/T 01101?2008中兩種儀器的測(cè)定含量都存在自己的優(yōu)勢(shì)和不足之處，結(jié)合兩種儀器的優(yōu)點(diǎn)，研發(fā)了測(cè)定纖維含量的新方法，既解決了關(guān)鍵技術(shù)難題，又提高了檢測(cè)工作效率，保證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，該方法更為科學(xué)、實(shí)用、有效，豐富了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，達(dá)到了優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的目的。
（3）目前，數(shù)字化纖維檢測(cè)系統(tǒng)只有模擬攝像頭和數(shù)碼攝像頭兩種圖片采集方式，由于圖片采集方法不夠**，在軟件技術(shù)上存在不足的情況給檢測(cè)工作帶來(lái)了困難，建議升級(jí)數(shù)字式纖維檢測(cè)系統(tǒng)，增加掃描儀采集圖片方式，實(shí)現(xiàn)新方法的應(yīng)用。
※實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)規(guī)劃；
※儀器及消耗品的配備；
※安裝及培訓(xùn)；
※預(yù)防性維修(保養(yǎng))計(jì)劃服務(wù)；
※專業(yè)校準(zhǔn)計(jì)量服務(wù)；
※產(chǎn)品檢測(cè)及認(rèn)證；
※Design program for laboratory
※Provision of all testing machines and consumables
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