ISO 137 羊毛-纤维直径的测定-投影显微镜法

国际标准化组织 (ISO) 标准“ISO 137 羊毛 - 纤维直径测定 - 投影显微镜法”描述了使用投影显微镜测定羊毛纤维直径的程序和测量条件。该方法适用于各种形状的羊毛纤维，以及其他横截面呈圆形的纤维。对于染色、漂白或精加工的纤维，其直径可能与未经此类处理的纤维直径不同。在大量羊毛加工的不同阶段获得的纤维直径估计值不一定相同。

就本标准而言，适用以下术语和定义：

• 平均直径是指羊毛纤维或其他具有合理圆形横截面的纤维的投影宽度的平均值。
• 全样品是指提交给实验室的、用于代表较大批次材料的样品。全样品按照 ISO 1130 规定的程序制备。
• 子样本是从总样本中随机抽取的样本，经过适当的清洁、干燥和在适当的条件下调节，可以代表总样本。
• 测试样本是同时测试的子样本的一部分。

所述测试方法的原理是将羊毛纤维颗粒轮廓的放大图像投射到屏幕上，并使用刻度尺测量其宽度。该技术允许对待测纤维进行随机取样。

测试中使用的投影显微镜由光源、聚光器、支撑光纤载玻片的载物台、物镜、目镜和圆形屏幕组成。载物台可以通过滑动机构在两个直角方向上移动，该滑动机构能够以1,0毫米的增量连续移动。物镜和目镜可提供500倍的放大倍数。圆形屏幕配有刻度尺，可以测量在测量区域内以任何方向和位置投射到屏幕上的光纤图像。可以标记一个中心圆，其直径等于目镜和屏幕中心之间光学距离的四分之一。所有测量都应在此圆内进行，以确保物镜周围没有镜头像差。然而，一些现代仪器采用了高度复杂的光学系统，可确保整个投影图像的放大倍数均匀。在这些仪器中，不需要标记圆圈，并且可以在整个图像区域进行测量。如果屏幕上没有标记圆圈，则必须使用经过认证的刻度尺检查整个投影图像的放大倍数，以确保仪器光学元件的完整性。如图所示，使用透明材料制成的可移动刻度尺，其底部刻有以毫米为单位的刻度，即可使用。

投影显微镜应定期校准，校准时需使用放置在载物台上的微米刻度尺（经认证准确），该刻度尺的刻度精度为百分之一毫米。投影到屏幕上的微米刻度（例如 0,01 毫米）应恰好覆盖刻度尺的 5 毫米。此时放大倍数为 500 倍。

试验还采用了适合将光纤切割至预定最大长度的截面切割器，能够满足切割光纤段的要求。

组装介质具有以下特性：20°C 时折射率在 1,43 至 1,53 之间，粘度适宜，吸水率为零，且对光纤直径无影响。雪松油和液体石蜡是合适的介质。无水甘油不适用。

测试需要约75毫米 x 40毫米的显微镜载玻片以及盖玻片（方形或矩形）。合适的盖玻片尺寸为50毫米 x 35毫米。

制备原毛样品时，遵循 ISO 1130 标准。将总样品分成约 40 个区域，并从每个区域取少量纤维。将每少量纤维一分为二（纤维不得断裂），保留一半，随机选取另一半。如果纤维平行，则纵向切割，即沿防止纤维末端被拉扯的方向进行。保留的一半再一分为二，剩余的一半再次随机保留。此过程持续进行，直至剩余 50 克纤维。将缩减后的样品进行清洗，包括两次石油醚萃取。将样品干燥并在标准大气中进行处理，以符合 ISO 139 规定的处理要求。

在制备带状物、粗纱和纱线时，需要从整个样品中取出足够的材料，以使切片机填充到足够的深度（切片机是一种切割工具，可以通过将组织样品切成极薄的薄片来检查）。长纤维通常较粗，因此，任何导致选择长纤维的操作都会导致其直径大于平均直径。然后将所得测试样品置于标准大气中进行处理，以符合 ISO 139 中规定的处理要求。

ISO 137 标准从技术、商业和质量角度来看都很重要：

• 测量标准化：该标准提供了一种一致的、国际认可的羊毛纤维直径测定方法。它确保了不同实验室或国家进行的测量结果具有可比性和可靠性。
• 纤维直径 = 关键质量指标：纤维直径是羊毛最关键的特性之一，影响：柔软度、舒适度、成本和最终用途适用性（例如，用于服装的细羊毛与用于地毯的粗羊毛）
• 与贸易和产业的相关性：该标准有助于羊毛生产商、加工商和买家就质量和价格达成一致。它通过提供中立、客观的测量方法，减少了国际贸易中的纠纷。
• 适合小规模或手动测试：虽然存在自动化方法（例如气流或激光扫描），但投影显微镜方法具有成本效益，可在工业化程度较低的环境中使用，并且可用于研究、质量控制和教育目的。

简而言之，ISO 137 标准被认为是必要的，因为它提供了可靠、标准化和全球接受的羊毛纤维直径测量，这对于维持羊毛行业的质量、公平贸易和产品性能至关重要。

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