掃描電鏡下品質(zhì)優(yōu)良的新疆棉觀察圖示介紹

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(rèn)識(shí)了一個(gè)新名詞 —— 長絨棉，那么備受贊揚(yáng)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(gè)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(xué)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(shí)，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(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)都超過了國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。其中，纖維長度就是考量棉花等級(jí)的一個(gè)重要指標(biāo)，而新疆 長絨棉就是因?yàn)槠淅w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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 棉花纖維伸直之后的長度，從短到長分為 7 個(gè)長度分級(jí)。其中長度標(biāo)準(zhǔn)級(jí)為 28mm，而新疆長絨棉的纖維平均長度為 33-39mm，最長可達(dá) 64mm，是當(dāng)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(dá)到 18 個(gè)小時(shí)以上的光照，是我國唯一的長絨棉產(chǎn)區(qū)。

其實(shí)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(gè)人都離不了的毛巾，但是同樣一條毛巾，不同等級(jí)的棉花制成，其吸水性，掉毛率，柔軟度等都會(huì)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(jí) 產(chǎn)品的原料。同樣一條毛巾，普通棉的市場價(jià)格約 25 元左右，而長絨棉毛巾，價(jià)格約為普通棉的 2-3 倍。

微觀看棉花

我們經(jīng)�？吹矫藁�為原料的成品，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(duì)象：新鮮棉花
· 制樣方法：直接取一小部分粘在樣品臺(tái)上
· 使用型號(hào)：Phenom ProX
· 觀察方式：低真空模式
· 觀察結(jié)果
  肉眼宏觀：團(tuán)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(jì)，不需要對(duì)棉花進(jìn)行繁瑣的脫水處理，無需噴金，可以對(duì)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(duì)象：新鮮棉花
· 制樣方法：直接取一小部分粘在樣品臺(tái)上
· 使用型號(hào)：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(huì)不會(huì)對(duì)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(duì)象：干燥后的棉花
· 制樣方法：直接取一小部分粘在樣品臺(tái)上
· 使用型號(hào)：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(shí)，棉花纖維會(huì)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(duì)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(huì)致敏嗎？棉花的花粉是什么的呢？

  

花粉顆粒的 SEM 圖

· 觀察對(duì)象：棉花花粉
· 制樣方法：直接取一小部分粘在樣品臺(tái)上
· 使用型號(hào)：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(píng)判棉花等級(jí)的重要指標(biāo)之一，那么成千上萬根纖維的直徑該怎么測量呢？不會(huì)要一根一根測吧？

  

纖維測量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)

· 觀察對(duì)象：干燥后的棉花
· 制樣方法：直接取一小部分粘在樣品臺(tái)上
· 使用型號(hào)：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(jì)系統(tǒng)，當(dāng)然不需要一根一根測量，它可以對(duì)棉花纖維進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和統(tǒng)計(jì)分析，一次可以統(tǒng)計(jì) 1000 張圖片，得到纖維的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并生成統(tǒng)計(jì)柱狀圖及分析報(bào)告，可以快速識(shí)別和分析纖維的直徑及分布情況。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，新疆棉的平均直徑約 12-18μm，屬于比較細(xì)的優(yōu)質(zhì)棉。

棉花纖維是實(shí)心還是中空的呢？對(duì)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(duì)象：干燥后的棉花
· 制樣方法：樹脂包埋
· 使用型號(hào)：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(duì)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(gè)孔徑大小會(huì)對(duì)棉花的保暖程度造成影響嗎？成千上萬個(gè)孔洞該怎么測量呢？

  

棉花截面孔徑分析結(jié)果

· 觀察對(duì)象：晾干后的棉花
· 使用型號(hào)：Phenom ProX

結(jié)果：使用飛納的顆粒統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，可以自動(dòng)識(shí)別孔徑，并對(duì)孔徑進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析，從而得到孔徑的大小及分布信息�？讖降拇笮�決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~