ISO 137 Wełna – Oznaczanie średnicy włókna – Metoda mikroskopu projekcyjnego

Norma Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO) „ISO 137 Wełna – Oznaczanie średnicy włókna – Metoda mikroskopu projekcyjnego” opisuje procedurę i warunki pomiaru służące do określania średnicy włókna wełny za pomocą mikroskopu projekcyjnego. Metoda ta jest odpowiednia dla włókien wełnianych o dowolnym kształcie, a także dla innych włókien o stosunkowo okrągłym przekroju poprzecznym. W przypadku włókien barwionych, bielonych lub wykończonych, średnica może różnić się od średnicy włókien, które nie zostały poddane takim zabiegom. Szacunki średnicy włókna uzyskane na różnych etapach przetwarzania dużej ilości wełny niekoniecznie są takie same.

Na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Średnia średnica odnosi się do średniej wartości rzutowanej szerokości włókna wełny lub innego włókna o względnie okrągłym przekroju poprzecznym.
• Próbka całkowita to próbka mająca reprezentować większą partię materiału w momencie dostarczenia jej do laboratorium. Próbkę całkowitą przygotowuje się zgodnie z procedurą określoną w normie ISO 1130.
• Podpróbka to próbka pobrana losowo z całej próbki, odpowiednio oczyszczona, wysuszona i kondycjonowana w odpowiednich warunkach, która jest reprezentatywna dla całej próbki.
• Próbka testowa jest częścią podpróbki, która jest jednocześnie testowana.

Opisana metoda badawcza opiera się na zasadzie projekcji powiększonych obrazów profili cząstek włókien wełny na ekran i pomiaru ich szerokości za pomocą skali stopniowanej. Technika ta pozwala na losowe pobieranie próbek włókien do pomiaru.

Mikroskop projekcyjny używany w testach składa się ze źródła światła, kondensora światła, stolika podtrzymującego szkiełko z włóknami, obiektywu, okularu i ekranu kołowego. Stolik można przesuwać w dwóch kierunkach pod kątem prostym za pomocą mechanizmu przesuwnego, który umożliwia kolejne przemieszczenia co 1,0 mm. Obiektyw i okular zapewniają powiększenie 500x. Ekran kołowy jest wyposażony w podziałkę, która umożliwia pomiar obrazu fragmentu włókna rzutowanego na ekran w dowolnej orientacji i pozycji w obszarze pomiaru. Dopuszczalne jest zaznaczenie centralnego okręgu o średnicy równej jednej czwartej odległości optycznej między okularem a środkiem ekranu. Wszystkie pomiary należy wykonywać w obrębie tego okręgu, aby upewnić się, że nie występują aberracje soczewek wokół obiektywu. Jednak niektóre nowoczesne instrumenty zawierają wysoce zaawansowaną optykę, która zapewnia równomierne powiększenie na całym rzutowanym obrazie. W tych instrumentach zaznaczone koło nie jest wymagane, a pomiary można wykonywać na całym obszarze obrazu. W każdym przypadku, gdy zaznaczony okrąg nie znajduje się na ekranie, należy sprawdzić powiększenie całego wyświetlanego obrazu za pomocą certyfikowanej skali, aby zapewnić integralność optyki instrumentu. Odpowiednia jest ruchoma skala wykonana z przezroczystego materiału i wyskalowana w milimetrach na spodzie, jak pokazano na rysunku.

Mikroskop projekcyjny należy okresowo kalibrować za pomocą mikrometrycznej skali (certyfikowanej pod względem dokładności), umieszczonej na stoliku przedmiotowym, z podziałką do setnych części milimetra. Podziałka mikrometryczna (tj. 0,01 mm) wyświetlana na ekranie powinna pokrywać dokładnie 5 mm skali. Powiększenie wynosi wtedy 500x.

W testach wykorzystywane są również przecinaki do włókien, które umożliwiają cięcie włókien na określoną maksymalną długość i spełniają wymagania dotyczące cięcia segmentów włókien.

Medium montażowe ma następujące właściwości: współczynnik załamania światła między 1,43 a 1,53 w temperaturze 20°C, odpowiednią lepkość, zerową absorpcję wody i brak wpływu na średnicę włókien. Przykładami odpowiednich mediów są olejek cedrowy i parafina ciekła. Gliceryna bezwodna nie jest odpowiednia.

Do badań potrzebne są szklane szkiełka mikroskopowe o wymiarach około 75 mm x 40 mm oraz szkiełka nakrywkowe (kwadratowe lub prostokątne). Odpowiednie szkiełka nakrywkowe mają wymiary 50 mm x 35 mm.

Podczas przygotowywania próbki surowej wełny przestrzega się normy ISO 1130. Całkowitą masę próbki dzieli się na około 40 obszarów, a z każdego obszaru pobiera się garść włókien. Każdy obszar jest dzielony na pół (włókna nie mogą być zerwane), a połowa zostaje zachowana; pozostała połowa jest wybierana losowo. Jeśli włókna są równoległe, dłutowanie odbywa się wzdłużnie, tj. w kierunku zapobiegającym zrywaniu włókien na końcach. Pozostawiona połowa jest dłutowana na pół, a pozostała połowa ponownie pozostawiana losowo. Proces ten powtarza się, aż pozostanie 50 g włókna. Zredukowana próbka jest poddawana procesowi płukania, polegającemu na dwukrotnej ekstrakcji w eterze naftowym. Próbka jest suszona i kondycjonowana w atmosferze standardowej, zgodnie z normą ISO 139.

Podczas przygotowywania taśm, włóczek i przędz, z całej próbki pobiera się wystarczającą ilość materiału, aby wypełnić mikrotom na odpowiednią głębokość (mikrotom to narzędzie tnące, które umożliwia badanie próbek tkanek poprzez ich bardzo cienkie cięcie). Długie włókna są zazwyczaj grube, dlatego każda manipulacja, która prowadzi do wyselekcjonowania długich włókien, spowoduje uzyskanie średnicy większej niż średnia. Otrzymana próbka badawcza jest następnie kondycjonowana w standardowej atmosferze, zgodnie z normą ISO 139.

Norma ISO 137 jest istotna z perspektywy technicznej, handlowej i jakościowej:

• Standaryzacja pomiarów: Norma ta zapewnia spójną, uznawaną na całym świecie metodę określania średnicy włókien wełny. Zapewnia porównywalność i wiarygodność pomiarów wykonywanych w różnych laboratoriach lub krajach.
• Średnica włókna = Kluczowy wskaźnik jakości: Średnica włókna jest jedną z najważniejszych właściwości wełny, wpływającą na: miękkość, wygodę, koszt i przydatność do końcowego zastosowania (np. cieńsza wełna na ubrania a grubsza na dywany).
• Znaczenie dla handlu i przemysłu: Norma ta pomaga producentom, przetwórcom i nabywcom wełny uzgodnić jakość i ceny. Zmniejsza liczbę sporów w handlu międzynarodowym, zapewniając neutralną i obiektywną metodę pomiaru.
• Przydatność do badań na małą skalę lub ręcznych: Chociaż istnieją metody zautomatyzowane (takie jak skanowanie przepływowe lub laserowe), metoda mikroskopu projekcyjnego jest opłacalna, dostępna w środowiskach mniej przemysłowych i przydatna do celów badawczych, kontroli jakości i edukacyjnych.

Podsumowując, normę ISO 137 uważa się za konieczną, ponieważ zapewnia ona wiarygodny, znormalizowany i akceptowany na całym świecie pomiar średnicy włókna wełny, co ma kluczowe znaczenie dla utrzymania jakości, uczciwego handlu i wydajności produktów w przemyśle wełnianym.

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowania, pomiarów, analiz i ewaluacji, może pochwalić się silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia w dziedzinie nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowania zgodnie z normą „ISO 137 Wełna – Oznaczanie średnicy włókien – Metoda mikroskopu projekcyjnego”.