常见纺织纤维形态检验的综合性设计

董波

（阿克苏地区纤维检验所，新疆 阿克苏 843000）

纺织品在人们生活中很常见，有些纺织品看起来比较柔软，但其中一部分产品原料是化工成分，生产过程相对复杂。为了保证这些纺织品的安全性，需要根据国家规定，认真做好纺织品原料中各种纤维含量的检查工作，在检查合格之后，才能够出售。纤维含量对纺织品的物理、化学、使用性能有着非常直接的影响。纤维含量种类、多少对产品销售，经济效益有着直接的影响，最终会对分销企业和直销商的经营利益造成影响。为了保证产品质量，需要检测部门在开展检测的过程中，对纤维鉴别方法进行选择，通常使用标准检验法，非标检测法用于辅助鉴别。

一、纺织纤维鉴定方法介绍

在纺织材料技术不断进步的今天，纺织品材料越来越多。如果只是简单使用光学显微镜，往往难以满足纺织品检测的需要，扫描电子显微镜作为一种新兴的显微镜技术，在纺织品材质检测中的应用不断增加，发挥的作用也越来越突出。自从电子显微镜投入商用，凭借景深大、分辨率高、有利于观察物体表面结构的优点，在纺织品材料检测中的应用越来越多。当前，电子显微镜在实际应用的过程中主要分为二次电子成像和纺织纤维检测两个领域，比较适合在观察纤维品表观结构时进行应用，成像分辨率也相对比较高。毛纤维在经过特殊处理之后，可以直接在光学显微镜下进行观察，但实际观测效果比较差，难以将羊绒、羊毛有效区分出来。电子扫描显微镜的分辨率比较高，其成像通常为三维图像，这样就很容易将丝光处理后的羊毛纤维与羊绒纤维有效区分出来。在电子显微镜下，可以很容易地观察出丝光棉和化纤的区别。

二、常见纺织纤维形态的检验综合性实验设计

（一）实验设计思路

综合性实验教学方案的设计，要以学生已学知识为基础，并对实验内容、方法适当拓展，加深学生对学科相关知识的理解和掌握。因此，综合性实验教学设计要紧跟科技发展前沿，并能充分发挥科研仪器设备的作用，实验要以有效解决实际问题为导向，将课程理论教学所涉及的专业知识、基本理论、检验手段等相对独立的环节整合成一条贯通式的知识链，不仅有利于启发学生对学科知识结构整体性、系统性的掌握，而且有助于培养学生自主思考、分析、解决问题的能力。

（二）实验内容设计

常见纺织纤维形态的检验综合性实验设计分为两大部分，第一部分内容是使用偏光显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观测已知纤维形态特征；第二部分内容是检验鉴别未知纤维试样，实验内容包括制作纤维试样、仪器操作、图像采集及处理、未知纤维检验等实验环节。学生以小组为单位，每组5人，分组实验。考虑到实验学时的限制，实验课前要求学生查阅偏光显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜等相关资料，学习了解所用仪器的工作原理、仪器结构；观看实验室提供的仪器操作使用培训视频，了解仪器操作步骤和注意事项，做好实验预习。

（三）实验步骤和讨论

1.偏光显微镜实验。由于大多数纤维都具有各向异性的特性，在偏振光下会发生双折射的现象，产生各种纤维独有的干涉条纹，利用偏振光显微镜可以对纤维结构特征进行观察检测。相比原实验采用的XPT-7型偏光显微镜，Leica DM2500P偏光显微镜配备专业的CCD和软件系统，采集处理图像速度快，系统提供的直观自动同步显微图像环境更方便纤维形态特征的观测，图像易于保存，有利于未知纤维的比对检验，能够取得更好的实验效果。偏光显微镜观察芳纶1414纤维形态特征，纤维纵截面光滑平直，细度均匀，中轴呈红白相间两色，左右对称为深蓝色。

2.扫描电子显微镜实验。扫描电子显微镜具有放大倍数范围宽、二次成像分辨率高、样品制备操作简单等特点，采用具备低真空模式的扫描电子显微镜可以直接观测纤维试样，无需蒸镀导电膜。其高分辨图像可以实现极微区的原位精细观察，学生可以从更微观的角度研究观察纤维试样拉伸端口的结构特征。扫描电子显微镜观察芳纶1414纤维纵截面形态特征，芳纶1414纤维纵截面呈光滑管状，细度均匀，表面有少量颗粒

结语：采用多种显微分析仪器对纤维形态特征进行综合检验，将常见纺织纤维形态的检验一般验证性实验扩展设计为综合性实验项目，有效地将实验室仪器设备引入实践检测中，提高优质仪器设备资源的利用效率；通过大量综合性实验的检测，能够提高检验检测能力和水平，更加熟悉多种仪器的操作与使用，从理论和实践两方面加深对纤维形态特征检验的理解和应用；贴近实战的实验环节设计，能够提高实验人员运用现代科学技术解决实际问题的综合素质和创新能力，为以后的高难度检测打下良好的实践基础。