ISO 137 羊毛-纖維直徑的測定-投影顯微鏡法

國際標準化組織 (ISO) 標準「ISO 137 羊毛 - 纖維直徑測定 - 投影顯微鏡法」描述了使用投影顯微鏡測定羊毛纖維直徑的程序和測量條件。此方法適用於各種形狀的羊毛纖維，以及其他橫斷面呈圓形的纖維。對於染色、漂白或精加工的纖維，其直徑可能與未經此類處理的纖維直徑不同。在大量羊毛加工的不同階段所獲得的纖維直徑估計值不一定相同。

就本標準而言，適用以下術語和定義：

• 平均直徑是指羊毛纖維或其他具有合理圓形橫截面的纖維的投影寬度的平均值。
• 全樣品是指提交給實驗室的、用於代表較大批次材料的樣品。全樣品依照 ISO 1130 規定的程序製備。
• 子樣本是從總樣本中隨機抽取的樣本，經過適當的清潔、乾燥和在適當的條件下調節，可以代表總樣本。
• 測試樣本是同時測試的子樣本的一部分。

所述測試方法的原理是將羊毛纖維顆粒輪廓的放大圖像投射到螢幕上，並使用刻度尺測量其寬度。該技術允許對待測纖維進行隨機取樣。

測試中使用的投影顯微鏡由光源、聚光器、支撐光纖載玻片的載物台、物鏡、目鏡和圓形螢幕組成。載物台可以透過滑動機構在兩個直角方向上移動，該滑動機構能夠以1,0毫米的增量連續移動。物鏡和目鏡可提供500倍的放大倍率。圓形螢幕配有刻度尺，可測量在測量區域內以任何方向和位置投射到螢幕上的光纖影像。可以標記一個中心圓，其直徑等於目鏡和螢幕中心之間光學距離的四分之一。所有測量都應在此圓內進行，以確保物鏡周圍沒有鏡頭像差。然而，一些現代儀器採用了高度複雜的光學系統，可確保整個投影影像的放大倍率均勻。在這些儀器中，不需要標記圓圈，並且可以在整個影像區域進行測量。如果螢幕上沒有標記圓圈，則必須使用經過認證的刻度尺檢查整個投影影像的放大倍率，以確保儀器光學元件的完整性。如圖所示，使用透明材料製成的可移動刻度尺，其底部刻有以毫米為單位的刻度，即可使用。

投影顯微鏡應定期校準，校準時需使用放置在載物台上的微米刻度尺（經認證準確），此刻度尺的刻度精度為百分之一毫米。投影到螢幕上的微米刻度（例如 0,01 毫米）應恰好覆蓋刻度尺的 5 毫米。此時放大倍率為 500 倍。

試驗也採用了適合將光纖切割至預定最大長度的截面切割器，能夠滿足切割光纖段的要求。

組裝介質具有以下特性：20°C 時折射率在 1,43 至 1,53 之間，黏度適宜，吸水率為零，對光纖直徑無影響。雪松油和液體石蠟是適當的介質。無水甘油不適用。

測試需要約75毫米 x 40毫米的顯微鏡載玻片以及蓋玻片（方形或矩形）。合適的蓋玻片尺寸為50毫米 x 35毫米。

製備原毛樣本時，請遵循 ISO 1130 標準。將總樣品分成約 40 個區域，並從每個區域取少量纖維。將每少量纖維一分為二（纖維不得斷裂），保留一半，隨機選取另一半。如果纖維平行，則縱向切割，即沿著防止纖維末端被拉扯的方向進行。保留的一半再一分為二，剩餘的一半再次隨機保留。此過程持續進行，直至剩餘 50 克纖維。將縮減後的樣品進行清洗，包括兩次石油醚萃取。將樣品乾燥並在標準大氣中進行處理，以符合 ISO 139 規定的處理要求。

在製備帶狀物、粗紗和紗線時，需要從整個樣本中取出足夠的材料，以使切片機填充到足夠的深度（切片機是一種切割工具，可以透過將組織樣本切成極薄的薄片來檢查）。長纖維通常較粗，因此，任何導致選擇長纖維的操作都會導致其直徑大於平均直徑。然後將所得測試樣品置於標準大氣中進行處理，以符合 ISO 139 中規定的處理要求。

ISO 137 標準從技術、商業和品質角度來看都很重要：

• 測量標準化：該標準提供了一種一致的、國際認可的羊毛纖維直徑測定方法。它確保了不同實驗室或國家進行的測量結果具有可比性和可靠性。
• 纖維直徑 = 關鍵品質指標：纖維直徑是羊毛最關鍵的特性之一，影響：柔軟度、舒適度、成本和最終用途適用性（例如，用於服裝的細羊毛與用於地毯的粗羊毛）
• 與貿易和產業的相關性：該標準有助於羊毛生產商、加工商和買家就品質和價格達成協議。它透過提供中立、客觀的測量方法，減少了國際貿易中的糾紛。
• 適合小規模或手動測試：雖然存在自動化方法（例如氣流或雷射掃描），但投影顯微鏡方法具有成本效益，可在工業化程度較低的環境中使用，並可用於研究、品質控制和教育目的。

簡而言之，ISO 137 標準被認為是必要的，因為它提供了可靠、標準化和全球接受的羊毛纖維直徑測量，這對於維持羊毛行業的品質、公平貿易和產品性能至關重要。

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