针对纺织品纤维检测法与不确定度的研究

郭 敏，何晓娟，徐秋香

（宿迁市纤维检验所，江苏 宿迁 223800）

目前，纺织品纤维检测工作主要由检测委托方、检测机构负责。在检测中，为了保证检测结果的准确性、可靠性，做好检测方法及不确定度影响因素的研究至关重要。在各类因素的影响下，纺织品纤维检测结果的精度常常达不到预期要求，容易影响纺织品整体加工质量。只有做好纤维检测方法的研究、筛选利用及不确定度评定，才能提高纺织品纤维检测水平、纺织品的使用安全性和利用价值等。

1 纺织品纤维检测不确定度的影响因素

1.1 抽样步骤

在检测纺织品纤维期间，诸多步骤及因素会影响不确定度。比如选定纺织品抽样检测样品后，在样品检测委托方向检测机构运送样品期间，样品极易受到某种程度的损伤，或者受运送时间、保存方法等影响，送至指定机构时已经丧失了代表性。另外，部分负责纺织品检测样品抽样的员工并未接受过专业的纺织品抽样检测方法培训，也未参加过专业学习，难以保证纺织品检测样品抽样操作的科学性、准确性、合理性，进而影响了检测不确定度。

1.2 检测步骤

完成检测步骤后，便可初步确定纺织品纤维含量。所以，纺织品纤维检测环节是否科学、合理，对检测不确定度造成了直接影响。在检测环节，主要因素包括机械检测方法、检测试剂、检测机械设备、检测人员等[1]。

1.3 机械检测法

目前，国内纺织品纤维行业标准及国家标准是纺织品纤维机械检测法的主要参考依据，但是，诸多标准的制定、落实往往出现在纺织产品投入市场后。随着市场的不断变化，社会对纺织品纤维性能的要求也在不断变化，当前流行的纺织品纤维机械检测法可能已经无法满足纺织品纤维机械检测的实际需求。简言之，目前纺织品纤维机械检测法的有效性只能通过持续的检测验证得到证明，但一些纤维机械检测委托方及检测机构在日常工作中忽略了机械检测法及标准适用性的重要性。如一些能采取多种机械检测法及标准实施纤维机械检测的纺织产品，在采取不同的机械检测法进行检测后，获得的结果存在明显的差异，由此可见，机械检测法在时效性方面存在问题。所以，必须按时检验、证明纺织品纤维机械检测法的时效性及有效性。

首先，分析检测试剂。对纺织品纤维进行定量检测期间，检测试剂的使用不可或缺，种类各异的纺织品纤维选择使用存在差异的检测试剂得到的溶解结果也存在差异。所以，研究纺织品纤维定量时，应发挥检测试剂的专一性。研究发现，多数检测试剂会在一定程度上腐蚀纺织品纤维，所以使用检测试剂检测纺织品纤维时，应基于未溶解纤维系数做好修正处理，这就引出了修正系数准确性问题。确定修正系数是十分烦琐、系统的工作，且影响因素众多，如检测条件、试剂浓度、样品状况等[2]。

其次，分析检测机械设备。目前，检测机械设备是检测纺织品纤维含量的主要工具，包括电子天平、水浴恒温振荡器、干燥烘箱、纤维细度分析仪等。通过实践分析发现，对检测结果产生影响的因素有电子天平准确度、水浴恒温振荡器温度及频率、干燥箱温湿度等。

1.4 工作人员造成的影响

完成取样工作后，方可实施样品检测。在样品检测阶段，影响不确定度的因素相对较多，工作人员检验样品时的工作态度、个人工作能力均属于第一影响要素。进入实验环节后，检测实验全程均依赖工作人员操作，如果工作人员的技能水平、专业素养较差，就无法保证实验的有效性、安全性，会对检测结果的准确性造成负面影响；同时，如果工作人员工作态度不端正，极易在实验时发生意外事故，这也是影响不确定度的主要因素。

2 纺织品纤维检测法

2.1 显微镜检测方法

目前，在全世界范围内，所有的纺织行业相关企业都会使用显微镜法检测纺织品纤维。在实践操作时，纺织品业内技术专员会通过专业的显微镜设备观察各种纺织品纤维横纵截面状况，根据纹理变化、外观形态，判断纤维类型等。

该方法虽然比较简单，但是对精密仪器的实践操作提出了较高要求。所以，负责检测的工作人员必须具有较强的工作责任心、缜密的思维，才能胜任工作。同时，由于判断纤维的标准不同，加之纤维的外观形态并没有较大差异，如果未能小心谨慎地观测，必然会造成失误。因此，参与纺织纤维检测的技术专员必须具有丰富的工作经验。

采用显微镜法完成最初的判断后，应搭配燃烧法、熔点法、红外光谱法等组织深度的分析、检测。同时，为了保证纤维检测结果的精度、准确性，在实践操作中，最好结合多种方法检测纺织品纤维，提高纺织品纤维检测效果。

2.2 热裂解法

在纺织品纤维检测过程中，目前流行的方法主要是热裂解法，但该方法并未得到普及。通过研究热裂解法可知，该方法属于化学方法，原理是利用大量能量产生的热能将一种分子化合物转化成其他几种低分子化合物，然后采用仪器设备检测新出现的低分子化合物，确定分子结构信息，最终判定纺织品纤维种类、类型等[3]。

2.3 机械检测法

在纺织品纤维检测领域，机械检测法是使用最为广泛的一种方法，所以，做好机械检测法在纺织品纤维检测中的应用研究很有现实意义。

2.3.1 pH机械检测法

在检测纺织品纤维时，可采用pH机械检测法检测目标。在测算纤维不确定度期间，需要对pH系数进行科学、合理的计算及选择。另外，采用pH机械检测法对纺织品纤维进行检测、判断时应做到以下两点。

第一，检测备选的纺织品纤维样品应具备多样化特点，以保证抽样样品的差异性、均匀性。所以，抽样操作人员必须严格按照规范要求完成样品抽样选择。在实践中，需要按照专业要求培训负责样品抽样选择的工作人员，以保证抽样的科学性[4]。

第二，样品抽样结束后，应在提前准备好的萃取液内放入抽选的样品，然后认真、仔细地观察样品在萃取液中发生的变化。另外，应组织多次实验，确保检测结果的准确性、可靠性。需要强调的是，多次实验时需要保证具有一定程度的重复性。

2.3.2 纺织品纤维机械检测分量量化

采用机械检测法处理纺织品纤维期间，要做好分量量化议题的深度研究、分析。利用测试数量值对比的方式，精确计算出抽取样品的平均值。获得平均值之后，要及时校对、检验结果。在校对、检验期间，先将检测试剂、检测机械设备等不确定度影响因素排除，然后重新计算平均数值。

在确认不确定度期间，检测结果依旧受到检测机械设备精度、运行状况等因素的影响。所以，采用机械检测法检测纺织品纤维时，第一步要排除检测机械设备造成的误差；第二步要根据检测试剂的化学性质、相容性，完成二次排除。排除两次误差值后，应重新计算平均值，得到所需分量的量化[5]。

2.4 不确定度的合成

将不确定度误差值消除之后，便可开展不确定度合成工作。该环节工作需要以之前各实验环节得到的结果为基础，必须在确保之前的环节精准完成后，才能实施下一步实验。在该环节，所使用的数据均具有独立性，合成的不确定度要通过公式（1）予以展示：

式中：Uc为不确定度，X为测量值，n为测量次数。

在操作中，要在公式内分别输入数量值、测量值，通过计算获得的最终结果就是要求的不确定度数值。

2.5 扩展后的不确定度

完成不确定度合成后，还未能得到有效、准确的不确定度。因此，必须实施下一步计算，而且进入该环节后的实验过程均有较大难度，必须认真、严谨地操作。在判断、确定扩展后的不确定度时，可先假设扩展后的不确定度是U，然后套入公式（2）：

在式（2）中，代入合成后的不确定度并再次计算，然后根据不确定因子K的变化，确定扩展后的不确定度，得到纺织品的纤维含量，用公式（3）表示：

由公式（3）可以得到最准确的不确定度[6]。

3 结语

通过合理地选用纺织品纤维检测方法，做好纺织品纤维检测工作，可以提高纤维检测精度、保证产品质量、满足市场要求，更能助力纺织行业实现可持续发展目标。