Количественный анализ шерсти пашмины с помощью промышленного микроскопа

Пашмина – очень тонкая, мягкая ткань, получаемая из пуха кашемировых коз; толщина волокна пашмины составляет одну десятую от человеческого волоса. Контролеры выполняют анализ этого ценного материала в процессе изготовления, чтобы обеспечить качество продукции.

Однако, состав шерсти «пашмина», также как и других волокон животного происхождения, бывает очень сложно проанализировать. Многие шерстяные волокна имеют схожие характеристики поверхности, такие как диаметр и плотность чешуек, что затрудняет увидеть разницу между ними.

Здесь мы рассмотрим два известных метода количественного анализа пашмины: оптические микроскопы и сканирующие электронные микроскопы.

Метод первый: использование оптического микроскопа

Метод оптического микроскопа требует от контролеров идентификации увеличенных волокон пашмины путем наблюдения чешуйчатого строения и других характеристик поверхности. Узнать больше об этих отличительных признаках можно в стандартах текстильного анализа, таких как AATCC-20A и ASTM-D629.

Однако, анализ данных характеристик с помощью оптического микроскопа может быть затруднительным. Многие оптические микроскопы обеспечивают ограниченное разрешение (около 0,35 микрон) и небольшую глубину резкости (около 1–2 микрон), поэтому некоторые характеристики волокна остаются вне фокуса. При наблюдении в проходящем свете, могут возникнуть тени с обеих сторон волокна.

Метод второй: использование сканирующего электронного микроскопа (СЭМ)

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) использует электроны для изображения характеристик поверхности волокна. Волокно обычно покрывают тонким слоем золота для отображения сканируемой поверхности, что увеличивает стоимость и время, затрачиваемое на анализ каждого образца. Даже если решения СЭМ обеспечивают более высокое разрешение и большую глубину резкости при анализе характеристик поверхности волокна, эти микроскопы являются дорогими и сложными в эксплуатации. Кроме того, методика СЭМ не позволяет увидеть внутреннюю структуру волокна и пигментацию, в отличие от оптических микроскопов.

Новое эффективное решение, как альтернатива оптическим и СЭМ-микроскопам

Компания Olympus предлагает эффективное и простое решение, которое позволяет преодолеть трудности, возникающие при использовании традиционных оптических микроскопов и СЭМ. Данное решение предполагает использование промышленного микроскопа Olympus BX53M и метод дифференциально-интерференционного контраста (ДИК).

Мы использовали микроскоп BX53M для наблюдения чешуек волокна пашмины в отраженном свете. Во избежание чрезмерного отражения, мы поместили волокна шерсти пашмина на предметное стекло, используя адгезию воды. Мы нанесли немного воды/пара на предметное стекло, так чтобы создать микрокапли воды. Затем мы разместили на стекле шерстяное волокно, вытянув его примерно на 0,1 см для выравнивания. Мы дали волокну высохнуть в течение минуты.

Важно оптимизировать настройки полевой диафрагмы и апертурной диафрагмы для наблюдения волокна шерсти пашмина по методу ДИК. Мы установили апертурную диафрагму на минимум и скорректировали полевую диафрагму для контроля избыточного отражения. Используя функцию расширенной фокусировки (EFI) в комбинации с апохроматическим объективом Olympus, мы получили полностью сфокусированное изображение волокна, включая границы цилиндрической поверхности шерсти. Эти точные изображения были получены менее чем за 10 минут без прогрева микроскопа

Изображения волокна пашмины, полученные с помощью микроскопа BX53M. Вы можете четко видеть чешуйки шерстяного волокна. Информация любезно предоставлена IRTech Pvt. Ltd. India (дистрибьютор промышленных микроскопов Olympus в Индии)