Analyse quantitative de la laine pashmina au moyen d’un microscope industriel

Le pashmina est un type de cachemire très fin issu des poils de la chèvre cachemire. Les fibres sont dix fois plus fines que les cheveux humains. Des inspecteurs doivent analyser cette fibre de luxe pendant la fabrication pour garantir la qualité du produit.

Toutefois, il peut être difficile d’analyser la composition de la laine pashmina et d’autres mélanges de fibres animales. De nombreuses fibres de laine ont des caractéristiques de surface similaires, comme leur diamètre et leur densité d’écailles, ce qui rend difficile leur distinction.

Dans la présente note d’application, nous évaluons deux méthodes couramment utilisées pour l’analyse quantitative du pashmina, soit la méthode par microscopie optique et la méthode par microscopie électronique à balayage (MEB).

Première méthode – Microscopie optique

Lors de l’analyse par microscopie optique, les inspecteurs doivent identifier les fibres de pashmina en observant la structure des écailles et d’autres caractéristiques de surface sur des images agrandies. Ces caractéristiques d’identification sont décrites dans des normes d’analyse textile, comme les normes AATCC-20A et ASTM-D629.

Toutefois, l’observation de ces caractéristiques à l’aide d’un microscope optique peut être difficile. De nombreux microscopes optiques offrent une résolution limitée d’environ 0,35 micromètres et une faible profondeur de champ (environ 1 à 2 micromètres), de sorte que certaines caractéristiques des fibres restent floues pendant l’acquisition d’images. La lumière transmise par le microscope peut également provoquer des interférences avec les ombres des écailles des deux côtés de la fibre.

Deuxième méthode – Microscopie électronique à balayage (MEB)

La microscopie électronique à balayage utilise des électrons pour créer des images des caractéristiques de surface des fibres. On recouvre généralement la fibre d’une fine couche d’or pour mettre en évidence la surface balayée, une étape qui augmente le coût de chaque analyse d’échantillon et le temps qui y est consacré. Bien que les microscopes électroniques à balayage offrent une résolution plus élevée et une plus grande profondeur de champ pour l’observation des caractéristiques de surface des fibres, ils sont coûteux et complexes à utiliser. De plus, la MEB ne permet pas d’observer la structure interne des fibres ni d’analyser leur pigmentation, contrairement aux microscopes optiques.

Une solution qui surmonte les difficultés éprouvées avec la microscopie optique et la MEB

Olympus offre un processus d’imagerie intuitif qui élimine les difficultés courantes liées aux techniques traditionnelles par microscopie optique ou par MEB. Pour ce processus, nous avons utilisé le microscope industriel BX53M d’Olympus et appliqué la méthode d’observation en contraste interférentiel différentiel (DIC).

Nous avons utilisé le microscope BX53M avec lumière réfléchie pour observer les écailles des fibres de pashmina. Pour éviter les reflets excessifs, nous avons positionné les fibres de laine pashmina sur la lame en nous servant de l’adhérence à l’eau. Pour ce faire, nous avons légèrement humidifié la lame avec de l’eau ou de la vapeur afin qu’elle se recouvre de micro-gouttelettes d’eau. Ensuite, nous avons placé la fibre de laine sur la lame et l’avons fait glisser sur environ 0,1 cm pour qu’elle devienne droite. Enfin, nous avons laissé la lame sécher pendant environ une minute.

Pour observer la fibre de laine pashmina en contraste interférentiel différentiel, il est important d’optimiser les paramètres de diaphragme de champ et de diaphragme d’ouverture. Nous avons donc réglé le diaphragme d’ouverture au minimum et ajusté le diaphragme de champ pour contrôler l’excès de reflets. À l’aide de la fonction d’imagerie à profondeur de champ étendue (EFI) et d’un objectif apochromatique d’Olympus, nous avons obtenu une image entièrement mise au point de la fibre, qui montre notamment les fines bordures sur toute la surface cylindrique de la laine. Ces images précises ont été acquises en moins de 10 minutes, sans aucun temps de préchauffage du microscope.

Image d’une fibre de pashmina acquise au moyen du microscope BX53M. Les écailles sur la fibre de laine sont clairement visibles. Informations fournies par IRTech Pvt. Ltd., Inde (distributeur de microscopes industriels Olympus en Inde).