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。樹脂包埋法對紗線進(jìn)行包埋切片有效降低了切片過程中對紗線的擠壓，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；樹脂包埋法

　　在紡織品成分分析過程中，會(huì)遇到根據(jù)纖維縱截面無法準(zhǔn)確判斷纖維種類的情況，這時(shí)，就需要對紗線做橫截面切片，通過觀察紗線中纖維的橫截面形態(tài)來判定纖維的種類。目前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的火棉膠包埋纖維技術(shù)，具有簡單易行的特點(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題，不利于紡織品檢測過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脂包埋法對紗線進(jìn)行包埋切片，對比分析了獲得的紗線橫截面圖像的優(yōu)劣。　　

　　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，但是溫度過高容易發(fā)生爆聚，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗；烘箱溫度低則聚合反應(yīng)所需時(shí)間

　　較長，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分別列出了通過哈氏切片法和樹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。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于緊密，邊界不清晰，存在一定的變形；樹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，無論是天然纖維還是化學(xué)纖維，使用樹脂包埋法所得的紗線橫截面切片中，纖維的分散程度高，對纖維的擠壓較小，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，樹脂包埋法對紗線進(jìn)行包埋切片的制作過程對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。

　　（2）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。

　　（3）樹脂包埋法對紗線進(jìn)行包埋切片有效降低了切片過程中對紗線的擠壓，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)別的紡織纖維樹脂快速包埋技術(shù)研究[J].中國纖檢,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)