劉 鵬 黃智宏
CU系列纖維細(xì)度分析儀的結(jié)構(gòu)主要由專用光學(xué)顯微鏡、攝像頭、計(jì)算機(jī)和擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件組成。儀器可通過(guò)對(duì)多種纖維的縱面或截面測(cè)量,自動(dòng)計(jì)算出纖維的細(xì)度以及含量。
1細(xì)度測(cè)量與待測(cè)樣品的制備
軟件中的自動(dòng)測(cè)量模塊可以大大提高測(cè)量的速度,此外,可選用纖維細(xì)度自動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行測(cè)量。該平臺(tái)為三軸全自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),即只需將樣品放入載物臺(tái),經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的操作,系統(tǒng)就會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量纖維細(xì)度功能,在待測(cè)樣品制作較好的情況下,其速度可達(dá)5000~10000根/3min。
如果使用纖維細(xì)度自動(dòng)測(cè)量,則樣品的制備過(guò)程需要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題。其一,纖維數(shù)量要足夠多,大量的纖維可以保證測(cè)量的精度,為此建議配備UV-DL型制樣工具;其二,樣品長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng),過(guò)長(zhǎng)的纖維較難分散,建議選擇UV-DL型制樣工具的默認(rèn)長(zhǎng)度;其三,使用專業(yè)散播工具,將纖維分散均勻。
2標(biāo)尺文件與攝像頭的選擇
每次檢測(cè)之前,要確定標(biāo)尺文件是否與物鏡的放大倍數(shù)一一對(duì)應(yīng),只有選擇了正確的標(biāo)尺文件,才能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確。
標(biāo)尺文件必須與攝像頭一一對(duì)應(yīng)。這里需要說(shuō)明一點(diǎn),攝像頭分為彩色和黑白兩種。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,兩種攝像頭的功能不同。彩色攝像頭可以清晰地反映出纖維的顏色,適合白色纖維及較淺顏色的染色纖維的測(cè)量試驗(yàn),試驗(yàn)中可以通過(guò)不同纖維的結(jié)構(gòu)特征及顏色特征加以區(qū)分,缺點(diǎn)是如果纖維顏色較深(比如黑色、深藍(lán)等)時(shí),不易顯現(xiàn)纖維表面的結(jié)構(gòu)特征(如動(dòng)物毛絨的鱗片結(jié)構(gòu)),為纖維識(shí)別帶來(lái)困難。此時(shí),應(yīng)選用黑白攝像頭進(jìn)行試驗(yàn),其較高的感光靈敏度足以清晰地反映纖維表面結(jié)構(gòu),省去了以往需要對(duì)纖維進(jìn)行脫色的步驟,大量節(jié)約了時(shí)間。彩色攝像頭與黑白攝像頭的標(biāo)尺文件并不相同,即使在同一放大倍數(shù)的物鏡下,也必須分別標(biāo)定標(biāo)尺文件。
同時(shí)需要注意的是,如果更換了所有與采集有關(guān)的設(shè)備,必須重新標(biāo)定標(biāo)尺文件。與采集有關(guān)的設(shè)備包括:顯微鏡主體、物鏡、攝像頭及其接口。
3選擇正確的標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 10685—1989《羊毛纖維直徑試驗(yàn)方法 投影顯微鏡法》已被GB/T 10685—2007《羊毛纖維直徑試驗(yàn)方法 投影顯微鏡法》取代,CU系列纖維細(xì)度分析儀已經(jīng)更新該標(biāo)準(zhǔn),使用中應(yīng)注意。
軟件中“纖維細(xì)度測(cè)量”一欄里面的“纖維含量試驗(yàn)”與“棉麻含量試驗(yàn)”是針對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)制作的。
“纖維含量試驗(yàn)”中的計(jì)算主要是按照GB/T 16988—1997《特種動(dòng)物纖維與綿羊毛混合物含量的測(cè)定》制作的。這一標(biāo)準(zhǔn)適用于特種動(dòng)物纖維、綿羊毛及其混合物?!懊蘼楹吭囼?yàn)”中的計(jì)算公式主要是按照FZ/T 30003—2000《棉麻混紡產(chǎn)品定量分析方法 纖維投影法》、FZ/T 32004—1996《亞麻棉混紡本色紗線》、SN/T 0756—1999《進(jìn)出口麻/棉混紡產(chǎn)品定量分析方法 纖維投影儀法》制作的。適用于棉與苧麻、亞麻、羅布麻、大麻的混紡產(chǎn)品。
由于各標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式不同,測(cè)得的試驗(yàn)結(jié)果也不相同。在實(shí)際的試驗(yàn)過(guò)程中,如果錯(cuò)選了試驗(yàn)或錯(cuò)選了標(biāo)準(zhǔn),都會(huì)造成試驗(yàn)結(jié)果的錯(cuò)誤。
此外,由于FZ/T 30003—2000中公式的修正系數(shù)的關(guān)系,這一標(biāo)準(zhǔn)不適合做某一種成分含量很少的試驗(yàn)。
4識(shí)別纖維
與傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡相比,纖維細(xì)度儀雖然在很大程度上縮短了操作時(shí)間,簡(jiǎn)化了試驗(yàn)過(guò)程,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度及計(jì)算誤差,但在纖維識(shí)別上,依然需要試驗(yàn)員熟練掌握各類纖維的表面特征,只有正確地選擇了纖維種類,才能得到更精確的數(shù)據(jù)。
關(guān)于纖維的識(shí)別,試驗(yàn)人員可選擇性地參與相關(guān)培訓(xùn),我公司也每年舉辦“CU系列纖維細(xì)度分析儀應(yīng)用研討會(huì)暨目光統(tǒng)一交流會(huì)”。通過(guò)試驗(yàn)人員之間的相互交流,提高技術(shù)、開(kāi)闊視野。
(作者單位:北京和眾視野科技有限公司)