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　　摘要：采用哈氏切片法獲得的紗線橫截面的圖像質(zhì)量較差，紗線內(nèi)纖維的橫截面受到擠壓變形，不利于纖維的鑒別。樹(shù)脂包埋法對(duì)紗線進(jìn)行包埋切片有效降低了切片過(guò)程中對(duì)紗線的擠壓，獲得的紗線橫截面圖片清晰可辨，有助于纖維的鑒別和纖維直徑等定量指標(biāo)的準(zhǔn)確獲得。

　　關(guān)鍵詞：紗線橫截面；哈氏切片法；樹(shù)脂包埋法

　　在紡織品成分分析過(guò)程中，會(huì)遇到根據(jù)纖維縱截面無(wú)法準(zhǔn)確判斷纖維種類的情況，這時(shí)，就需要對(duì)紗線做橫截面切片，通過(guò)觀察紗線中纖維的橫截面形態(tài)來(lái)判定纖維的種類。目前國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的火棉膠包埋纖維技術(shù)，具有簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)，是一種觀察纖維橫截面形狀的快捷方法[1]，然而采用哈氏切片法獲得的紗線橫截面圖像中，存在著纖維與纖維之間相互擠壓變形的問(wèn)題，不利于紡織品檢測(cè)過(guò)程中纖維橫截面特征參數(shù)的準(zhǔn)確表現(xiàn)[2]。本文分別使用哈氏切片法和樹(shù)脂包埋法對(duì)紗線進(jìn)行包埋切片，對(duì)比分析了獲得的紗線橫截面圖像的優(yōu)劣?！　?/p>

　　1試驗(yàn)部分

　　1.1試驗(yàn)原料

　　甲基丙烯酸甲酯（化學(xué)純CP，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）、甲基丙烯酸正丁酯（化學(xué)純CP，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）、聚甲基丙烯酸甲酯（化學(xué)純CP，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）、丙三醇（分析純，宜興市第二化學(xué)試劑廠）、膠棉液（化學(xué)純，上海燙金材料廠）、過(guò)氧化二苯甲酰（化學(xué)純，北京化學(xué)試劑公司）。

　　1.2試驗(yàn)儀器

　　哈氏切片器，DGG-9030A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，S21-2恒溫磁力攪拌器，JT302N電子分析天平，DZG-6020型真空干燥箱，LeicaRM2126RT型手搖切片機(jī)，YG002C型纖維檢測(cè)系統(tǒng)。

　　1.3試驗(yàn)方法

　　1.3.1哈氏切片法[3-4]

　　取一束羊毛纖維，用手扯法將其整理平直，將一根紗線包覆在羊毛中一同放入哈氏切片器的凹槽中，填充的羊毛數(shù)量應(yīng)以輕拉羊毛束時(shí)稍有移動(dòng)為宜；用鋒利的單面刀片切去露在哈氏切片器正反面外的纖維，將螺座轉(zhuǎn)回原位，旋轉(zhuǎn)精密螺絲半格或一格，使纖維束稍微伸出金屬板表面，然后在露出的纖維上涂上薄薄一層火棉膠，待火棉膠干后，使用鋒利的單面刀片沿金屬板表面以10°左右的角度切片。

　　在切片的過(guò)程中，用力要均勻，刀片和金屬板間夾角在10°左右，并且保持角度不變，這樣才能得到厚薄均勻、質(zhì)量較好的切片。

　　1.3.2樹(shù)脂包埋法

　　(1)包埋劑的配制

　　將甲基丙烯酸甲酯（MMA）和甲基丙烯酸正丁酯（BMA）按3∶2.6（體積比）的比例混合，加入少量的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），置于恒溫磁力攪拌器上攪拌5個(gè)小時(shí)左右，以使PMMA充分溶解于MMA/BMA混合單體中。向包埋單體溶液中加入1%（按包埋單體的總重量計(jì)）的過(guò)氧化二苯甲酰（BPO），攪拌半個(gè)小時(shí)左右，即可制得所需包埋劑。

　　(2)紗線包埋體的制作

　　用縫紉線將紗線的兩端固定，將準(zhǔn)備好的試樣放入一端密封的聚丙烯管中，將包埋劑倒入聚丙烯管中，并放入真空干燥器中抽真空，然后把聚丙烯管的另一端密封。密封后可以通過(guò)拉動(dòng)縫紉線使紗線在塑料硬管中保持平行順直。將制好的試樣置于烘箱中，在65℃下聚合8h，制得紗線包埋體。

　　烘箱溫度的高低對(duì)包埋試樣能否成功有著決定性的作用。烘箱溫度高則聚合反應(yīng)較快，但是溫度過(guò)高容易發(fā)生爆聚，導(dǎo)致試驗(yàn)失??；烘箱溫度低則聚合反應(yīng)所需時(shí)間

　　較長(zhǎng)，但是成功率高。因此，本試驗(yàn)選擇的試驗(yàn)溫度為65℃，在該溫度下聚合8h所得的樹(shù)脂塊軟硬適中，且成功率高。

　　(3)切片的制作

　　除去聚丙烯管取出纖維包埋體，夾在LeicaRM2126RT型手搖切片機(jī)的載物臺(tái)上進(jìn)行切片。

　　將用兩種方法制好的切片試樣放在滴有甘油的載玻片上，蓋上蓋玻片后使用YG002C纖維檢測(cè)系統(tǒng)觀察紗線的橫截面。

　　2紗線橫截面圖像分析

　　圖1—圖4分別列出了通過(guò)哈氏切片法和樹(shù)脂包埋法制備的不同成分紗線的橫截面切片的顯微鏡照片。圖1是純棉紗的橫截面圖像，哈氏切片法的棉纖維之間相互擠壓，纖維的邊界模糊，中腔也不夠清晰；而樹(shù)脂包埋法的棉纖維橫截面呈腰圓形，纖維分散程度高，邊界及中腔清晰可見(jiàn)。圖2是純粘纖紗的橫截面圖像，哈氏切片法的粘纖相互擠壓嚴(yán)重，部分纖維發(fā)生變形；樹(shù)脂包埋法的粘纖分散性好，纖維邊界清晰，粘纖的鋸齒形橫截面清晰易辨。圖3是純莫代爾紗的橫截面圖像，哈氏切片法的莫代爾分布過(guò)于緊密，邊界不清晰，存在一定的變形；樹(shù)脂包埋法的莫代爾橫截面呈啞鈴形，邊界分明。圖4是棉/粘纖混紡

　　紗的橫截面圖像，哈氏切片法的混紡紗中纖維分布緊密，相互擠壓、粘連，變形嚴(yán)重，不利于纖維種類的鑒別；樹(shù)脂包埋法的棉纖維和粘纖的橫截面邊界清晰，分散程度很高，特征明顯，易于分辨。

　　由此可見(jiàn)，無(wú)論是天然纖維還是化學(xué)纖維，使用樹(shù)脂包埋法所得的紗線橫截面切片中，纖維的分散程度高，對(duì)纖維的擠壓較小，纖維邊界清晰，纖維的橫截面特征明顯，易于纖維鑒別，明顯優(yōu)于哈氏切片法所得的紗線橫截面圖像。

　　3結(jié)論

　?。?）采用哈氏切片法獲得的紗線切片的質(zhì)量同操作者的熟練程度有很大關(guān)系，相較之下，樹(shù)脂包埋法對(duì)紗線進(jìn)行包埋切片的制作過(guò)程對(duì)操作人員的熟練程度要求較低，可操作性強(qiáng)，使得紗線橫截面切片試驗(yàn)的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性大幅度提高。

　?。?）采用哈氏切片法獲得的紗線橫截面的圖像質(zhì)量較差，且紗線在切片過(guò)程中受到很大的擠壓，導(dǎo)致紗線內(nèi)纖維之間的粘連較多，纖維橫截面變形，邊界也不清晰。

　?。?）樹(shù)脂包埋法對(duì)紗線進(jìn)行包埋切片有效降低了切片過(guò)程中對(duì)紗線的擠壓，獲得的紗線橫截面切片清晰可辨，有效降低了在制樣過(guò)程中由于纖維之間相互擠壓造成的纖維直徑等定量指標(biāo)的系統(tǒng)誤差值，有利于提高顯微鏡檢測(cè)方法的效率和質(zhì)量。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]嚴(yán)曉燕.纖維的包埋切片技術(shù)與異形纖維特征參數(shù)研究

　　[D].上海：東華大學(xué)碩士,2005.

　　[2]王華輝,陳永林,胡春圃,等.基于計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別的紡織纖維樹(shù)脂快速包埋技術(shù)研究[J].中國(guó)纖檢,2006,(3):16-18.

　　[3]王克毅.紗線結(jié)構(gòu)的研究方法[J].紡織導(dǎo)報(bào),2004,(5):98-102.

　　[4]趙書(shū)經(jīng).紡織材料試驗(yàn)教程[M].北京:紡織工業(yè)出版社,1989.

　　(作者單位：福建省纖維檢驗(yàn)局)