使用不同显微镜对常见麻纤维定性鉴别的研究

文/张光霞 郭荣幸

1 引言

麻纤维具有透气、吸湿、防静电、抗霉杀菌等优良特性，俗称“天然纤维”之王。纺织用麻纤维最常见的有亚麻、苎麻、大麻，近年来，罗布麻、黄麻的纺织产品也日益增多。亚麻、苎麻、大麻、罗布麻与黄麻均属于韧皮纤维，来源于麻类植物茎秆的韧皮部分，所以这几种麻纤维的微观形态与化学性能都较为相似，因此在使用传统显微镜辨别其具体种类存在一定的难度。本文采用纤维细度仪结合偏振光显微镜分别观察和分析以上几种常见麻纤维的形态特征与偏振光显微镜下的颜色变化，为麻纤维的定性鉴别提供依据。

2 试验部分

2.1 材料和仪器

材料：亚麻、苎麻、大麻、罗布麻、黄麻。

仪器：CU—Ⅱ纤维细度仪（北京和众视野科技有限公司），Y172型纤维切片器（国营常州纺织仪器厂）、偏振光显微镜（Nikon Eclipse Lv100pol）、火棉胶、液体石蜡、无水乙醇、载玻片、盖玻片、剪刀、镊子等。

2.2 测试方法

按标准FZ/T 01057.3—2007《纺织纤维鉴别试验方法第3部分：显微镜法》、FZ/T 30003—2009《麻棉混纺产品定量分析方法 显微投影法》、SN/T 0756—1999《进出口麻/棉混纺产品定量分析方法 显微投影仪法》制作纤维纵截面和横截面切片，观察不同麻纤维的纵截面和横截面的形态特征。

偏振光显微镜利用纤维的双折射现象来鉴别纤维，采用偏振光观察麻纤维最合适的参数选择为：显微镜的放大倍数为500倍，起偏角的度数设定为120˚（检偏角为0o），纤维与载物台的夹角分别为+45˚和－45˚，使用1λ的补偿片[1]。

3 麻纤维在不同仪器下的纤维形态特征

3.1 亚麻在纤维细度仪和偏振光显微镜下的纤维形态特征

3.1.1 亚麻在纤维细度仪下的纤维形态特征

图1 亚麻纵横截面图

如图1所示，在纤维细度仪下，亚麻的纵向截面形态：纤维条干比较均匀，平均直径较细，有明显竹状横节。亚麻的横向截面形态：多边形或多角形，形态偏圆，中腔较小，大部分呈圆点状。

3.1.2 亚麻在偏振光显微镜下的纤维形态特征

图2 亚麻在+45 ˚下的纵横向偏振光图

图3 亚麻在－45˚下的纵横向偏振光图

在偏振光下，亚麻的外观形态和纤维细度仪观察的基本相同，但横节更明显，纵向颜色特征：亚麻与载物台成+45˚方向时，纤维主体呈粉红色，一侧边缘呈绿色；亚麻与载物台成－45˚方向时，纤维主体呈橙色，一侧边缘呈灰白色。亚麻的横向颜色特征：亚麻与载物台成+45˚方向时，纤维主体偏暗橙色；亚麻与载物台成－45˚方向时，纤维主体偏蓝色。

3.2 苎麻在纤维细度仪和偏振光显微镜下的纤维形态特征

3.2.1 苎麻在纤维细度仪下的纤维形态特征

图4 苎麻纵横向截面图

如图3所示，在纤维细度仪下，苎麻的纵向截面形态：纤维比较扁平，无明显转曲，平均直径较粗，部分有横节，呈树皮状竖纹。苎麻的横向截面形态：腰圆形，胞壁厚度均匀，有裂纹，中腔较长。

3.2.2 苎麻在偏振光显微镜下的纤维形态特征

在偏振光下，苎麻的外观形态和纤维细度仪观察的基本相同，但竖纹更加明显，苎麻的纵向颜色特征：苎麻与载物台成+45˚方向时，纤维主体为粉红色和黄色，一侧边缘呈绿色；苎麻与载物台成－45˚方向时，纤维主体呈浅橙色，部分偏红褐色，一侧边缘呈灰黄色。苎麻的横向颜色特征：苎麻与载物台成+45 ˚方向时，纤维主体呈紫红色，部分为橙色和蓝色；苎麻与载物台成－45 ˚方向时，纤维主体偏蓝色，部分为紫红色和橙色。

图5 苎麻在+45˚下纵横向偏振光

图6 苎麻在－45˚下纵横向偏振光

3.3 大麻在纤维细度仪和偏振光显微镜下纤维形态特征

3.3.1 大麻在纤维细度仪下的纤维形态特征

图7 大麻纵横向截面图

如图7所示，在纤维细度仪下，大麻的纵向截面形态：表面有纵向条和龟裂条纹，直径与形态差异较大，横节不明显。大麻的横向截面形态：腰圆形或多角形，中腔较长，一般呈S或Y状，部分胞壁有裂纹。

3.3.2 大麻在偏振光显微镜下的纤维形态特征

图8 大麻在+45 o下的纵横向偏振光

在偏振光下，大麻纵向形态比纤维细度仪下观察的较为圆鼓，横节稍为明显。大麻的纵向颜色特征：大麻与载物台成+45 ˚方向时，纤维中间呈粉红色，边缘呈绿色；大麻与载物台成－45˚方向时，纤维中间主体呈橙色，边缘偏灰白色。大麻的横向颜色特征：大麻与载物台成+45˚方向时，纤维主体偏橙红色；大麻与载物台成－45˚方向时，纤维主体偏蓝色，部分偏紫红色。

图9 大麻在－45˚下的纵横向偏振光

3.4 罗布麻在纤维细度仪和偏振光显微镜下的纤维形态特征

3.4.1 罗布麻在纤维细度仪下的纤维形态特征

图10 罗布麻纵横向截面图

如图10所示，在纤维细度仪下，罗布麻的纵向截面形态：纤维表面有明显磨砂凹点，条干均匀，有浅横纹和不明显横节。罗布麻的横向截面形态：多边形或多角形，中腔较小。

3.4.2 罗布麻在偏振光显微镜下的纤维形态特征

图11 罗布麻在+45˚下的纵横向偏振光图

图12 罗布麻在－45˚下的纵横向偏振光图

在偏振光下，罗布麻纵向与纤维细度仪观察到的形态相比，纤维较为立体，表面磨砂点与横纹均不明显。罗布麻的纵向颜色特征：在+45˚和－45˚方向时，罗布麻与载物台成+45˚方向时，纤维中腔部分呈粉红色，其余部分为浅绿色与黄色；罗布麻与载物台成－45˚方向时，纤维主体呈银灰色和粉色，一侧边缘呈黄色。罗布麻的横向颜色特征：罗布麻与载物台成+45˚方向时，纤维主体偏橙黄色；罗布麻与载物台成－45˚方向时，纤维主体呈蓝色，少部分偏紫红色。

3.5 黄麻在纤维细度仪和偏振光显微镜下的纤维形态特征

3.5.1 黄麻在纤维细度仪下的纤维形态特征

图13 黄麻纵横向截面图

如图13所示，在纤维细度仪下，黄麻的纵向截面形态：有长形条纹，横节不明显，一般呈现多根纤维粘连状态。黄麻的横向截面形态：多边形，有中腔。

3.5.2 黄麻在偏振光显微镜下的纤维形态特征

图14 黄麻在+45˚下的纵横向偏振光图

图15 黄麻在－45˚下的纵横向偏振光图

在偏振光下，外观形态和纤维细度仪观察的相同，黄麻的纵向颜色特征：在+45˚和－45˚方向时，黄麻与载物台成+45˚方向时，纤维中腔部分呈粉红色，一侧边缘偏黄绿色；黄麻与载物台成－45˚方向时，纤维主体呈黄色与浅蓝色，一侧边缘呈灰白色。黄麻的横向颜色特征：黄麻与载物台成+45˚方向时，纤维主体偏橙红色，部分偏蓝色；黄麻与载物台成－45˚方向时，纤维主体呈蓝色，少部分偏红色。

4 结论

（1）纤维细度仪能够清晰地观察各类麻纤维，苎麻与黄麻在纵、横向的形态区别比较明显，容易区分。亚麻、大麻、罗布麻三者相比较，在纵向方面的区别：亚麻纤维表面比较圆润平滑，光泽较好，纤维细度比较均匀；大麻纤维比较扁平，表面横纹较多，纤维细度粗细不均；罗布麻纤维表面有明显磨砂凹点，横节较浅。在横向方面的区别：亚麻的横截面形态为多边形，偏圆，棱角不明显，中腔较小；大麻的横截面形态为多角形，偏扁偏长，棱角较尖，中腔细长；罗布麻的横截面形态为多边形、多角形，一部分偏圆一部分偏长，棱角与大麻相比稍微圆滑，中腔细长。

（2）通过观察麻纤维的偏正光显微镜图像发现：麻纤维的纵向与载物台成+45˚时，亚麻、大麻、罗布麻的中间部位偏粉红色，颜色分布比较均匀，苎麻、黄麻为多种颜色交杂，颜色分布不均。麻纤维的纵向与载物台成－45˚时，亚麻、苎麻、大麻主体颜色偏橙色，一侧边缘偏灰白色，罗布麻中间部位为银灰色和粉色交杂，一侧边缘偏黄色，黄麻为多种颜色交杂无规则分布。麻纤维的横向与载物台成+45˚时，纤维主体偏橙色。麻纤维的横向与载物台成－45˚时，纤维主体偏蓝色。观察横向的整体颜色，大部分麻纤维颜色偏深，除罗布麻颜色偏浅；大部分麻纤维颜色分布较均匀，除苎麻为多种颜色混杂明显。

（3）麻纤维均属于天然纤维素纤维，各种麻纤维的形态较相似，部分纤维形态有交叉，传统的显微镜只能观察其形态结构，有一定的局限性，结合偏振光显微镜观察各类麻纤维的颜色变化能够更准确地鉴别麻纤维的具体种类，为其定性鉴别提供有效依据。

[1]胡惠强. 采用偏振光显微镜定性分析聚酯类纤维[D].上海: 东华大学,2014.