郭 敏,何曉娟,徐秋香
(宿遷市纖維檢驗所,江蘇 宿遷 223800)
目前,紡織品纖維檢測工作主要由檢測委托方、檢測機構(gòu)負責(zé)。在檢測中,為了保證檢測結(jié)果的準確性、可靠性,做好檢測方法及不確定度影響因素的研究至關(guān)重要。在各類因素的影響下,紡織品纖維檢測結(jié)果的精度常常達不到預(yù)期要求,容易影響紡織品整體加工質(zhì)量。只有做好纖維檢測方法的研究、篩選利用及不確定度評定,才能提高紡織品纖維檢測水平、紡織品的使用安全性和利用價值等。
在檢測紡織品纖維期間,諸多步驟及因素會影響不確定度。比如選定紡織品抽樣檢測樣品后,在樣品檢測委托方向檢測機構(gòu)運送樣品期間,樣品極易受到某種程度的損傷,或者受運送時間、保存方法等影響,送至指定機構(gòu)時已經(jīng)喪失了代表性。另外,部分負責(zé)紡織品檢測樣品抽樣的員工并未接受過專業(yè)的紡織品抽樣檢測方法培訓(xùn),也未參加過專業(yè)學(xué)習(xí),難以保證紡織品檢測樣品抽樣操作的科學(xué)性、準確性、合理性,進而影響了檢測不確定度。
完成檢測步驟后,便可初步確定紡織品纖維含量。所以,紡織品纖維檢測環(huán)節(jié)是否科學(xué)、合理,對檢測不確定度造成了直接影響。在檢測環(huán)節(jié),主要因素包括機械檢測方法、檢測試劑、檢測機械設(shè)備、檢測人員等[1]。
目前,國內(nèi)紡織品纖維行業(yè)標(biāo)準及國家標(biāo)準是紡織品纖維機械檢測法的主要參考依據(jù),但是,諸多標(biāo)準的制定、落實往往出現(xiàn)在紡織產(chǎn)品投入市場后。隨著市場的不斷變化,社會對紡織品纖維性能的要求也在不斷變化,當(dāng)前流行的紡織品纖維機械檢測法可能已經(jīng)無法滿足紡織品纖維機械檢測的實際需求。簡言之,目前紡織品纖維機械檢測法的有效性只能通過持續(xù)的檢測驗證得到證明,但一些纖維機械檢測委托方及檢測機構(gòu)在日常工作中忽略了機械檢測法及標(biāo)準適用性的重要性。如一些能采取多種機械檢測法及標(biāo)準實施纖維機械檢測的紡織產(chǎn)品,在采取不同的機械檢測法進行檢測后,獲得的結(jié)果存在明顯的差異,由此可見,機械檢測法在時效性方面存在問題。所以,必須按時檢驗、證明紡織品纖維機械檢測法的時效性及有效性。
首先,分析檢測試劑。對紡織品纖維進行定量檢測期間,檢測試劑的使用不可或缺,種類各異的紡織品纖維選擇使用存在差異的檢測試劑得到的溶解結(jié)果也存在差異。所以,研究紡織品纖維定量時,應(yīng)發(fā)揮檢測試劑的專一性。研究發(fā)現(xiàn),多數(shù)檢測試劑會在一定程度上腐蝕紡織品纖維,所以使用檢測試劑檢測紡織品纖維時,應(yīng)基于未溶解纖維系數(shù)做好修正處理,這就引出了修正系數(shù)準確性問題。確定修正系數(shù)是十分煩瑣、系統(tǒng)的工作,且影響因素眾多,如檢測條件、試劑濃度、樣品狀況等[2]。
其次,分析檢測機械設(shè)備。目前,檢測機械設(shè)備是檢測紡織品纖維含量的主要工具,包括電子天平、水浴恒溫振蕩器、干燥烘箱、纖維細度分析儀等。通過實踐分析發(fā)現(xiàn),對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響的因素有電子天平準確度、水浴恒溫振蕩器溫度及頻率、干燥箱溫濕度等。
完成取樣工作后,方可實施樣品檢測。在樣品檢測階段,影響不確定度的因素相對較多,工作人員檢驗樣品時的工作態(tài)度、個人工作能力均屬于第一影響要素。進入實驗環(huán)節(jié)后,檢測實驗全程均依賴工作人員操作,如果工作人員的技能水平、專業(yè)素養(yǎng)較差,就無法保證實驗的有效性、安全性,會對檢測結(jié)果的準確性造成負面影響;同時,如果工作人員工作態(tài)度不端正,極易在實驗時發(fā)生意外事故,這也是影響不確定度的主要因素。
目前,在全世界范圍內(nèi),所有的紡織行業(yè)相關(guān)企業(yè)都會使用顯微鏡法檢測紡織品纖維。在實踐操作時,紡織品業(yè)內(nèi)技術(shù)專員會通過專業(yè)的顯微鏡設(shè)備觀察各種紡織品纖維橫縱截面狀況,根據(jù)紋理變化、外觀形態(tài),判斷纖維類型等。
該方法雖然比較簡單,但是對精密儀器的實踐操作提出了較高要求。所以,負責(zé)檢測的工作人員必須具有較強的工作責(zé)任心、縝密的思維,才能勝任工作。同時,由于判斷纖維的標(biāo)準不同,加之纖維的外觀形態(tài)并沒有較大差異,如果未能小心謹慎地觀測,必然會造成失誤。因此,參與紡織纖維檢測的技術(shù)專員必須具有豐富的工作經(jīng)驗。
采用顯微鏡法完成最初的判斷后,應(yīng)搭配燃燒法、熔點法、紅外光譜法等組織深度的分析、檢測。同時,為了保證纖維檢測結(jié)果的精度、準確性,在實踐操作中,最好結(jié)合多種方法檢測紡織品纖維,提高紡織品纖維檢測效果。
在紡織品纖維檢測過程中,目前流行的方法主要是熱裂解法,但該方法并未得到普及。通過研究熱裂解法可知,該方法屬于化學(xué)方法,原理是利用大量能量產(chǎn)生的熱能將一種分子化合物轉(zhuǎn)化成其他幾種低分子化合物,然后采用儀器設(shè)備檢測新出現(xiàn)的低分子化合物,確定分子結(jié)構(gòu)信息,最終判定紡織品纖維種類、類型等[3]。
在紡織品纖維檢測領(lǐng)域,機械檢測法是使用最為廣泛的一種方法,所以,做好機械檢測法在紡織品纖維檢測中的應(yīng)用研究很有現(xiàn)實意義。
2.3.1 pH機械檢測法
在檢測紡織品纖維時,可采用pH機械檢測法檢測目標(biāo)。在測算纖維不確定度期間,需要對pH系數(shù)進行科學(xué)、合理的計算及選擇。另外,采用pH機械檢測法對紡織品纖維進行檢測、判斷時應(yīng)做到以下兩點。
第一,檢測備選的紡織品纖維樣品應(yīng)具備多樣化特點,以保證抽樣樣品的差異性、均勻性。所以,抽樣操作人員必須嚴格按照規(guī)范要求完成樣品抽樣選擇。在實踐中,需要按照專業(yè)要求培訓(xùn)負責(zé)樣品抽樣選擇的工作人員,以保證抽樣的科學(xué)性[4]。
第二,樣品抽樣結(jié)束后,應(yīng)在提前準備好的萃取液內(nèi)放入抽選的樣品,然后認真、仔細地觀察樣品在萃取液中發(fā)生的變化。另外,應(yīng)組織多次實驗,確保檢測結(jié)果的準確性、可靠性。需要強調(diào)的是,多次實驗時需要保證具有一定程度的重復(fù)性。
2.3.2 紡織品纖維機械檢測分量量化
采用機械檢測法處理紡織品纖維期間,要做好分量量化議題的深度研究、分析。利用測試數(shù)量值對比的方式,精確計算出抽取樣品的平均值。獲得平均值之后,要及時校對、檢驗結(jié)果。在校對、檢驗期間,先將檢測試劑、檢測機械設(shè)備等不確定度影響因素排除,然后重新計算平均數(shù)值。
在確認不確定度期間,檢測結(jié)果依舊受到檢測機械設(shè)備精度、運行狀況等因素的影響。所以,采用機械檢測法檢測紡織品纖維時,第一步要排除檢測機械設(shè)備造成的誤差;第二步要根據(jù)檢測試劑的化學(xué)性質(zhì)、相容性,完成二次排除。排除兩次誤差值后,應(yīng)重新計算平均值,得到所需分量的量化[5]。
將不確定度誤差值消除之后,便可開展不確定度合成工作。該環(huán)節(jié)工作需要以之前各實驗環(huán)節(jié)得到的結(jié)果為基礎(chǔ),必須在確保之前的環(huán)節(jié)精準完成后,才能實施下一步實驗。在該環(huán)節(jié),所使用的數(shù)據(jù)均具有獨立性,合成的不確定度要通過公式(1)予以展示:
式中:Uc為不確定度,X為測量值,n為測量次數(shù)。
在操作中,要在公式內(nèi)分別輸入數(shù)量值、測量值,通過計算獲得的最終結(jié)果就是要求的不確定度數(shù)值。
完成不確定度合成后,還未能得到有效、準確的不確定度。因此,必須實施下一步計算,而且進入該環(huán)節(jié)后的實驗過程均有較大難度,必須認真、嚴謹?shù)夭僮?。在判斷、確定擴展后的不確定度時,可先假設(shè)擴展后的不確定度是U,然后套入公式(2):
在式(2)中,代入合成后的不確定度并再次計算,然后根據(jù)不確定因子K的變化,確定擴展后的不確定度,得到紡織品的纖維含量,用公式(3)表示:
由公式(3)可以得到最準確的不確定度[6]。
通過合理地選用紡織品纖維檢測方法,做好紡織品纖維檢測工作,可以提高纖維檢測精度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、滿足市場要求,更能助力紡織行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。