مع التطور الواسع للألياف الكيميائية، ازدادت أنواعها. فبالإضافة إلى الألياف العامة، ظهرت أنواع جديدة عديدة، مثل الألياف الخاصة، والألياف المركبة، والألياف المعدلة. ولتسهيل إدارة الإنتاج وتحليل المنتجات، لا بد من تحديد الألياف النسيجية علميًا.
يشمل تحديد الألياف تحديد الخصائص المورفولوجية والفيزيائية والكيميائية. ويُستخدم الفحص المجهري عادةً لتحديد السمات المورفولوجية.
هناك العديد من الطرق لتحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية، مثل طريقة الاحتراق، وطريقة الذوبان، وطريقة تلوين الكاشف، وطريقة نقطة الانصهار، وطريقة الجاذبية النوعية، وطريقة الانكسار المزدوج، وطريقة حيود الأشعة السينية، وطريقة مطيافية امتصاص الأشعة تحت الحمراء، إلخ.
1. طريقة الملاحظة المجهرية
يُعدّ استخدام المجهر لملاحظة مورفولوجيا الألياف الطولية والعرضية الطريقة الأساسية لتحديد أنواع الألياف النسيجية المختلفة، ويُستخدم غالبًا لتحديد فئاتها. لكل ألياف طبيعية شكل خاص يُمكن تحديده بدقة تحت المجهر. على سبيل المثال، ألياف القطن مسطحة طوليًا، ذات التواء طبيعي، ومقطع عرضي دائري، وتجويف مركزي. أما الصوف، فيكون ملتفًا طوليًا، وله قشور على سطحه، ومقطع عرضي دائري أو بيضاوي. بعض أنواع الصوف لها لب في المنتصف. أما الجوت، فله عقد أفقية وخطوط عمودية طولية، ومقطع عرضي متعدد الأضلاع، وتجويف وسطي كبير.
2. طريقة الاحتراق
من الطرق الشائعة لتحديد الألياف الطبيعية. ونظرًا لاختلاف تركيبها الكيميائي، تختلف خصائص احتراقها أيضًا. يمكن التمييز بين ألياف السليلوز والألياف البروتينية بناءً على سهولة احتراقها، وكونها لدنة بالحرارة، والرائحة الناتجة أثناء الاحتراق، وخصائص الرماد الناتج عنه.
ألياف السليلوز مثل القطن والقنب والفيسكوز تحترق بسرعة عندما تتلامس مع اللهب، وتستمر في الاحتراق بعد ترك اللهب، مع رائحة حرق الورق، تاركة كمية صغيرة من الرماد الرمادي الناعم بعد الاحتراق؛ ألياف البروتين مثل الصوف والحرير تحترق ببطء عندما تتلامس مع اللهب، وتترك اللهب بعد ذلك، تستمر في الاحتراق ببطء، مع رائحة حرق الريش، تاركة رمادًا أسود مقرمشًا بعد الاحتراق.
| نوع الألياف | قريب من اللهب | في النيران | اترك اللهب | رائحة حرق | شكل البقايا |
| ألياف التنسيل | لا ذوبان ولا انكماش | يحترق بسرعة | استمر في الحرق | ورق محترق | رماد رمادي أسود |
الألياف النموذجية | لا ذوبان ولا انكماش | يحترق بسرعة | استمر في الحرق | ورق محترق | رماد رمادي أسود |
| ألياف الخيزران | لا ذوبان ولا انكماش | يحترق بسرعة | استمر في الحرق | ورق محترق | رماد رمادي أسود |
| ألياف الفسكوز | لا ذوبان ولا انكماش | يحترق بسرعة | استمر في الحرق | ورق محترق | كمية صغيرة من الرماد الأبيض |
| ألياف البوليستر | انكماش ذوبان | أولاً تذوب ثم تحترق، هناك محلول يتساقط | يمكن أن يطيل فترة الحرق | رائحة خاصة | كرة صلبة زجاجية بنية داكنة |
3. طريقة الذوبان
تُميّز الألياف بناءً على قابلية ذوبان ألياف النسيج المختلفة في عوامل كيميائية مختلفة. غالبًا ما يُمكن لمذيب واحد إذابة مجموعة متنوعة من الألياف، لذلك عند استخدام طريقة الإذابة لتحديد الألياف، من الضروري إجراء اختبارات إذابة مذيبات مختلفة باستمرار للتأكد من نوع الألياف المُحددة. طريقة الإذابة: عند تحديد المكونات المختلطة للمنتجات الممزوجة، يُمكن استخدام مذيب واحد لإذابة ألياف أحد المكونات، ثم يُمكن استخدام مذيب آخر لإذابة ألياف المكون الآخر. كما يُمكن استخدام هذه الطريقة لتحليل تركيب ومحتوى الألياف المختلفة في المنتجات الممزوجة. عندما يختلف تركيز المذيب ودرجة حرارته، تختلف قابلية ذوبان الألياف.
يمكن وضع الألياف المراد تحديدها في أنبوب اختبار، وحقنها بمذيب معين، وتحريكها بقضيب زجاجي، وملاحظة ذوبانها. إذا كانت كمية الألياف قليلة جدًا، يمكن أيضًا وضع العينة في شريحة زجاجية مقعرة ذات سطح مقعر، وتنقيطها بالمذيب، وتغطيتها بشريحة زجاجية، ومراقبتها مباشرةً تحت المجهر. عند استخدام طريقة الإذابة لتحديد الألياف، يجب التحكم بدقة في تركيز المذيب ودرجة حرارة التسخين، مع الانتباه إلى سرعة ذوبان الألياف. يتطلب استخدام طريقة الإذابة فهمًا دقيقًا للخصائص الكيميائية المختلفة للألياف، وإجراءات الفحص معقدة.
هناك العديد من طرق تحديد الألياف النسيجية. عمليًا، لا يمكن استخدام طريقة واحدة، بل يتطلب الأمر عدة طرق لإجراء تحليل وبحث شاملين. وتتمثل عملية تحديد الألياف بشكل منهجي في الجمع العلمي بين عدة طرق تحديد.
وقت النشر: 6 أكتوبر 2022