從古至今,都有歌頌棉花的優(yōu)秀詩詞。而最近火熱的新疆棉,讓大家重新認識了一個新名詞 —— 長絨棉,那么備受贊揚的新疆棉究竟有什么用呢?新疆棉究竟好在哪里呢?從微觀視角看棉花是怎樣的呢?今天,小編帶您換個視角看一看咱們祖國的新疆好棉。(以下棉花樣品來源于新疆農(nóng)墾科學院棉花研究所)
新疆棉花有什么用?
棉花到底有什么用呢?只是做棉被嗎?殊不知,我們身邊到處可見“棉花”的身影,尤其是備受稱贊的新疆棉,在抗疫初期更是功不可沒。
新疆棉花究竟好在哪?
其實,新疆棉就是生長在新疆的棉花,每一朵新疆棉花都品質(zhì)優(yōu)良,各項質(zhì)量指標都超過了國家規(guī)定標準。其中,纖維長度就是考量棉花等級的一個重要指標,而新疆 長絨棉就是因為其纖維較長而得名的。那么,它的纖維長度到底有多長呢?
按照國家標準規(guī)定, 棉花纖維伸直之后的長度,從短到長分為 7 個長度分級。其中長度標準級為 28mm,而新疆長絨棉的纖維平均長度為 33-39mm,最長可達 64mm,是當之無愧的 “棉中極品”!
我們祖國美麗的新疆,具有先天的地理優(yōu)勢,平均日照充足,每天最多可達到 18 個小時以上的光照,是我國唯一的長絨棉產(chǎn)區(qū)。
其實在我們身邊,有很多以棉花為原材料加工制作的產(chǎn)品,最常見的便是每個人都離不了的毛巾,但是同樣一條毛巾,不同等級的棉花制成,其吸水性,掉毛率,柔軟度等都會有明顯的差異。而長絨棉具有彈性好,吸水性好,掉毛率低等各種優(yōu)勢,通常作為 高檔紡織品 以及 嬰幼兒級 產(chǎn)品的原料。同樣一條毛巾,普通棉的市場價格約 25 元左右,而長絨棉毛巾,價格約為普通棉的 2-3 倍。
微觀看棉花
我們經(jīng)?吹矫藁樵系某善,也見過一朵一朵的白棉花,但是它的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的呢,好奇嗎?
首先,我們先來看看新鮮的棉花是什么樣的:
新鮮棉花的 SEM 圖
· 觀察對象:新鮮棉花
· 制樣方法:直接取一小部分粘在樣品臺上
· 使用型號:Phenom ProX
· 觀察方式:低真空模式
· 觀察結(jié)果
肉眼宏觀:團狀物
電鏡微觀:整齊排列且飽滿的柱狀結(jié)構(gòu)
說明:新鮮棉花不導(dǎo)電,且含有一定的水分。而飛納電鏡的樣品倉采用低真空設(shè)計,不需要對棉花進行繁瑣的脫水處理,無需噴金,可以對不導(dǎo)電或含有少量水分的樣品直接觀察。
讓我們來放大看看,一根棉花纖維絲的表面是怎樣的:
一根新鮮棉花纖維的 SEM 圖
· 觀察對象:新鮮棉花
· 制樣方法:直接取一小部分粘在樣品臺上
· 使用型號:Phenom ProX
· 觀察方式:低真空模式
· 觀察結(jié)果
肉眼宏觀:看不到~
電鏡微觀:整體飽滿柱狀結(jié)構(gòu)+表面螺旋結(jié)構(gòu)
說明:放大后可以看到,纖維表面具有神秘的螺旋結(jié)構(gòu),我們稱之為“微纖絲”。那么,微纖絲的螺旋排列方式,會不會對干燥后的纖維有影響呢?
讓我們看看干燥后的棉花是什么樣的:
干燥后棉花的 SEM 圖
· 觀察對象:干燥后的棉花
· 制樣方法:直接取一小部分粘在樣品臺上
· 使用型號:Phenom ProX
· 觀察方式:低真空模式
· 觀察結(jié)果
肉眼宏觀:絮狀物
電鏡微觀:螺旋排列且干癟的螺旋絲狀結(jié)構(gòu)
說明:我們可以看到,干燥后的棉花纖維也是神秘的螺旋結(jié)構(gòu)!原來,脫水時,棉花纖維會朝著垂直于微纖絲的方向使勁兒收縮,最終便形成了螺旋排列的結(jié)構(gòu)。
對于花粉過敏的小伙伴,花粉真的是“美麗的煩惱”呀,棉花花粉會致敏嗎?棉花的花粉是什么的呢?
花粉顆粒的 SEM 圖
· 觀察對象:棉花花粉
· 制樣方法:直接取一小部分粘在樣品臺上
· 使用型號:Phenom ProX
· 觀察方式:低真空模式
· 觀察結(jié)果
肉眼宏觀:粉末狀
電鏡微觀:具有絨毛結(jié)構(gòu)的顆粒
剛剛也提到,棉花纖維的直徑是評判棉花等級的重要指標之一,那么成千上萬根纖維的直徑該怎么測量呢?不會要一根一根測吧?
纖維測量統(tǒng)計系統(tǒng)
· 觀察對象:干燥后的棉花
· 制樣方法:直接取一小部分粘在樣品臺上
· 使用型號:Phenom ProX
· 觀察方式:低真空模式
結(jié)果:使用飛納的纖維測量統(tǒng)計系統(tǒng),當然不需要一根一根測量,它可以對棉花纖維進行自動識別和統(tǒng)計分析,一次可以統(tǒng)計 1000 張圖片,得到纖維的統(tǒng)計數(shù)據(jù),并生成統(tǒng)計柱狀圖及分析報告,可以快速識別和分析纖維的直徑及分布情況。從統(tǒng)計結(jié)果可以看出,新疆棉的平均直徑約 12-18μm,屬于比較細的優(yōu)質(zhì)棉。
棉花纖維是實心還是中空的呢?對保暖有什么影響呢?讓我們通過觀察棉花纖維的截面來看一下吧
棉花纖維截面 SEM 圖
· 觀察對象:干燥后的棉花
· 制樣方法:樹脂包埋
· 使用型號:Phenom ProX
結(jié)果:通過觀察做成金相的棉花纖維截面,可以看出單根棉花纖維是中空的結(jié)構(gòu),且通過直接測量可以得出棉花絲的壁厚為 3 μm 左右。這種中空的結(jié)構(gòu),有利于將熱空氣留存下來,對于保暖非常關(guān)鍵。
通過剛剛的截面觀察,可以看出棉花纖維屬于中空結(jié)構(gòu),但是每根纖維的孔徑有大有小,這個孔徑大小會對棉花的保暖程度造成影響嗎?成千上萬個孔洞該怎么測量呢?
棉花截面孔徑分析結(jié)果
· 觀察對象:晾干后的棉花
· 使用型號:Phenom ProX
結(jié)果:使用飛納的顆粒統(tǒng)計分析系統(tǒng),可以自動識別孔徑,并對孔徑進行計算和統(tǒng)計分析,從而得到孔徑的大小及分布信息?讖降拇笮Q定了纖維的比表面積,而比表面積不同,保暖程度也有所不同。
下期棉花專場,小編帶您看新疆棉花在不同生長階段的微觀結(jié)構(gòu)以及棉花做成棉線之后的結(jié)構(gòu)變化~