[发明专利]一种基于偏振光显微镜的纱线成分检测方法

说明书

技术领域

本发明属纺织技术领域，特别是涉及一种基于偏振光显微镜的纱线成分检测方法。

背景技术

纱线是纤维的复合体，准确检测纱线中纤维的成分及各成分的含量是在纺织生产管理、产品分析设计，以及科学研究、历史考古、案件侦破、进出口商检等经常遇到的问题。目前，对纱线成分的检测主要通过外观观察，退捻分离观察的方法，由于纤维的外形尺寸很小，常用光学显微镜来观察纤维的纵向、横向特征以确认纤维成分。此外，还可采用手感目测、燃烧、化学溶解、密度梯度和染料着色等方法初步确定纤维所属大类。但如果要定量分析混纺纱中各纤维成分的含量，则需要借助更为复杂的方法。对于化学成分不同的纤维组分，如涤/棉、毛/腈等常用的是化学溶解法；而对化学成分相同或基本相同的纤维组分，如棉/麻等，通常用显微镜下人工识别并分别计数其根数和直径的方法来计算各组分的含量。这两种方法都有测试效率低、成本高的缺陷，特别是化学溶解法由于需要配置一定浓度的化学试剂，在目前纤维检验部门使用，每天要产生大量废弃化学溶剂，极易污染环境、危害检测人员健康。另有电容法用于检测纱线成分构成，2003年3月19日公开了公开号为CN1403821，申请号为02136058.8的中国专利申请，题为“一种检测纱线质量和成分配比的方法与装置”，以及2003年12月24日公开了公开号为CN1462879A，申请号为03129518.5的中国专利申请，题为“一种测量多元纱线的品质的方法与系统”，两份专利叙述了类似的纱线成分测试方法，该方法由电容传感器检测由于纱线成分配比不同导致纱线电容值的变化，以此来确定纱线成分配比。但该方法是在纱线的两种纤维组分已知的情况下，且以大量的经验数据为基础实现的，所以推广应用受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用偏振光显微镜鉴别纤维，采用计算机图像处理技术获取图像信息的一种新型的基于偏振光显微镜的纱线成分检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于偏振光显微镜的纱线成分检测方法，包括下列步骤：

(1)制样：切割纱线，得到长度整齐的纱线短片段试样，将试样打散成离散纤维；

(2)排样：使纤维在载玻片上置于高压静电场的两个电极中间，使离散纤维极化并沿电场方向一致取向；

(3)制载玻片：断开电场电源，导出电极上的残余静电，将在载玻片上整齐排列的纤维，制成可在偏振光显微镜下观察的载玻片试样；

(4)偏振光显微镜测试：调节偏振光显微镜，获取待测样片的清晰图像；

(5)图像处理：计算机对图像进行处理，得到各组分纤维的颜色、直径和根数信息；

(6)识别纤维成分，计算混纺比：将上述步骤(5)中待测纤维的颜色信息和直径信息与数据库中的信息进行对比、匹配，判断纤维类型，同时结合根数信息计算待测纱线的混纺比。

所述的纱线短片段的长度为1～5mm。

所述的高压静电场接通电源后，从零起调节电压。

偏振光显微镜可用于准确地鉴别纤维。偏振光显微镜是在光学系统中插入了起偏器和检偏器的一种特殊的光学显微镜，主要用于测试样品的各向异性和双折射性。纺织纤维是轴对称的各向异性体，由于纤维分子的取向程度及分子主链、侧基的组成和结构的差异，使得不同类型纤维的双折射率有很大的不同，在偏振光显微镜下也呈现不同的颜色。本发明根据这一现象，将偏振光显微镜用于纱线成分检验。

有益效果

1.可准确鉴别构成纱线的纤维类型。

2.可精确检测混纺纱线的各纤维组分的含量比例。

3.是物理过程，可以完全实现无污染检测，符合节能减排的基本国策。

4.采用高压静电技术和计算机图像处理技术实现自动排样、自动计数纤维，从而实现高精度、高效率的纱线检测，且检测成本低，利于推广应用。

附图说明

图1是本发明实现纱线成分检测的操作过程示意图。

图2是本发明中采用高压静电技术实现纤维试样整齐排列的结构示意图。

图中：1-载玻片    2-电极    3-纤维

图3是氨纶纤维在偏振光显微镜检测中所获取图像。

图4是腈纶纤维在偏振光显微镜检测中所获取图像。

图5是聚乙烯纤维在偏振光显微镜检测中所获取图像。

图6是采用本发明所述方法对涤/腈混纺纱的检测中所获取图像。

具体实施方式