再生纤维素纤维利用不同显微镜定性鉴别的研究

郭荣幸+曾有娣+曹楚凤+戴桂香+关国红+程珊

摘要：为了准确对再生纤维素纤维定性鉴别，结合纤维细度仪和偏振光两种显微镜，通过观察几种常见再生纤维素纤维的形态特征和颜色变化做了分析和总结，为再生纤维素纤维的定性鉴别提供了依据。

关键词：再生纤维素；定性；形态特征；显微镜

1 引言

再生纤维素纤维是以自然界中广泛存在的纤维素物质提取纤维素制成浆粕为原料，通过适当的化学处理和机械加工而制成的[1]。由于再生纤维素纤维有与棉相似的性质，采用燃烧法和溶解法不能对其进行定性鉴别，所以再生纤维素纤维主要通过纤维细度仪观察纤维的形态特征鉴别。在实际检验工作中，莱赛尔纤维与铜氨纤维的外观形态相同，采用纤维细度仪不能鉴别两者。不同产地的莫代尔纤维会出现形态差异，现行标准FZ/T 01057.3—2007《纺织纤维鉴别试验方法 第3部分：显微镜法》只包含一种莫代尔纤维的介绍，给检验工作造成困难[2]。随着纺织品检验技术的提高，在纤维定性鉴别中，仅仅采用纤维细度仪已经不能满足检验需求。针对上述问题，本文采用纤维细度仪、偏振光显微镜观察和分析几种常见的再生纤维素纤维的形态特征，为再生纤维素纤维的定性鉴别提供依据。

2 试验部分

2.1 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 材料

粘纤、莱赛尔纤维、铜氨纤维、醋纤、不同产地莫代尔纤维。

2.3 测试方法

按标准FZ/T 01057.3—2007和FZ/T 01101—2008《纺织品纤维含量的测定物理法》制作纤维横截面和纵截面切片，观察不同再生纤维素纤维的横截面、纵截面形态特征[2-3]。

偏振光显微镜利用纤维的双折射现象来鉴别纤维，采用偏振光观察动物毛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120o（检偏角为0o），纤维与载物台的夹角分别为+45o和-45o，补偿片使用1λ的补偿片。[4]

3 再生纤维素纤维在不同仪器下的纤维形态特征

3.1 粘纤在纤维细度仪和偏振光显微镜下的纤维形态特征

粘纤在纤维细度仪下的纤维形态特征见图1，不同产地的莫代尔纤维的纤维细度仪图像特征。

如图1所示，在纤维细度仪下，粘纤的纵向截面形态：表面有多条清晰条纹，条干有颗粒状斑点。粘纤的横向截面形态：呈明显锯齿状。

粘纤在偏振光显微镜下的纤维形态特征见图2～图3。

在偏振光下，除外观形态和纤维细度仪观察的相同外，粘纤的纵向颜色特征：在+45o和-45o方向时，粘纤与载物台成+45o方向时，纤维呈主体呈黄色，一侧边缘呈蓝色，粘纤与载物台成-45o方向时，纤维主体偏白色，一侧边缘呈黄色。粘纤的横向颜色特征：粘纤与载物台成+45o方向时，纤维主体偏红色，粘纤与载物台成-45o方向时，纤维主体偏蓝色。

3.2 不同莫代尔在纤维细度仪和偏振光下的纤维形态特征

根据产地的不同，现将收集到的莫代尔纤维分别简称为台湾产莫代尔、山东产莫代尔、印度产莫代尔、杭州产莫代尔和兰精莫代尔。不同产地的莫代尔纤维的横向和纵向形态特征会出现差别，所以需采用纤维细度仪观察不同产地莫代尔纤维的形态特征见表1，见图4～图8。

不同莫代尔在偏振光显微镜下的纤维形态特征见图9～图18。

由于不同莫代尔纤维的双折射率不同，所以不同莫代尔纤维在偏振光显微镜下的颜色特征不尽相同，不同产地莫代尔纤维的偏振光显微镜图像特征见表2。

3.3 莱赛尔、铜氨纤维在纤维细度仪和偏振光显微镜下纤维形态特征

莱赛尔、铜氨纤维在纤维细度仪下的纤维形态特征见图19～图20。

由于铜氨纤维和莱赛尔纤维在外观形态和化学结构上具有较大的相似性，目前这两种纤维的定性鉴别是检验工作中的难点。

如图19和图20所示，在纤维细度仪下，莱赛尔的纵向截面形态：表面平滑，有光泽。莱赛尔的横向截面形态：圆形或近似圆形；莱赛尔纤维的纵向条干更为立体、厚实，部分纤维表面有细小刻痕，铜氨纤维的纵向条干更为细腻、柔和，一般没有刻痕，铜氨纤维的横向截面形态与莱赛尔几乎相同，所以莱赛尔和铜氨纤维的形态比较难区分。

莱赛尔、铜氨纤维在偏振光显微镜下的纤维形态特征见图21～图24。

在偏振光下，除外观形态与纤维细度仪下观察的相同外，莱赛尔和铜氨纤维在偏振光下纵向颜色特征区别明显，横向颜色特征区别不明显。莱赛尔的纵向颜色特征：莱赛尔与载物台成+45o方向时，纤维中间呈橙红色，边缘呈黄色；莱赛尔与载物台成-45o方向时，纤维中间主体呈银灰色，边缘呈红色。铜氨纤维的纵向颜色特征：铜氨纤维与载物台成+45o方向时，纤维中间呈橙黄色，边缘呈黄色；铜氨纤维与载物台成-45o方向时，纤维主体呈银白色，边缘呈红色，在偏振光下，莱赛尔的刻痕更加明显。

4 结论

（1）再生纤维素纤维的偏正光显微镜图像发现：再生纤维素纤维的纵向与载物台成+45o时，大部分主体颜色为黄色，除莱赛尔纤维主体呈橙红色；再生纤维素纤维的纵向与载物台成-45o时，大部分纤维主体颜色偏白色，但是颜色具有不同；再生纤维素纤维的横向与载物台成+45o时，纤维主体呈红色；再生纤维素纤维的横向与载物台成-45o时，纤维主体呈蓝色。

（2）在纤维细度仪下观察不同产地的莫代尔纤维纵向和横向形态， 印度产莫代尔和兰精莫代尔的形态相似难以区别，在偏振光显微镜下观察两者纵向颜色出现不同。

（3）在纤维细度仪下观察铜氨纤维和莱赛尔纤维，莱赛尔纤维的纵向条干更为立体、厚实，部分纤维表面有细小刻痕；铜氨纤维的纵向条干更为细腻、柔和，一般没有刻痕。除此之外，形态几乎相似，辨别困难。使用偏振光显微镜观察，两种纤维纵向颜色区别明显。所以采用纤维细度仪和偏振光显微镜结合可以辨别两种纤维。

参考文献：

[1]姚穆.纺织材料学[M].第三版.北京：中国纺织出版社， 2009.

[2]FZ/T 01057.3—2007 纺织纤维鉴别试验方法 第3部分： 显微镜法[S].

[3]FZ/T 01101—2008 纺织品纤维含量的测定物理法[S].

[4]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.

[作者单位：广州纤维产品检测研究院，国家纺织品服装服饰产品质量监督检验中心（广州）]