基于絨毛特征的鴨絨鵝絨定性分析方法研究

胡健等

摘要

分別研究羽絨的五個特征參數：菱節(jié)分布密度、菱節(jié)分布比、菱節(jié)距離、菱節(jié)面積以及菱節(jié)底邊角度對定性鑒別鴨絨與鵝絨的影響。研究結果表明，鵝絨的菱節(jié)分布密度、菱節(jié)分布比、菱節(jié)面積以及菱節(jié)底邊角度與鴨絨相比較小，而菱節(jié)距離與鴨絨相比較大。這些特征參數可以作為定性區(qū)分和鑒別鵝絨和鴨絨的參考依據。

關鍵詞：鴨絨；鵝絨；特征；定性研究

引言

我國既是世界上最大的羽絨生產和出口大國，也是世界上最大的羽絨消費大國。據相關統(tǒng)計，我國年產羽絨產品9萬噸，占世界羽絨產量的三分之二[1-2]。 市場上羽絨產品繁多，但是絕大部分都是鴨絨或者鵝絨產品。眾所周知，鵝絨在性能上優(yōu)于鴨絨，價格也比鴨絨高約1.5倍，其原因主要有以下兩個：其一，鵝絨的朵絨普遍比鴨絨的絨朵大，中空度高，蓬松度比鴨絨的高出50%；其二，鴨絨普遍有一種腥臊味，鵝絨本身根本不存在異味問題。所以鵝絨的氣味等級比鴨絨高，在國際市場上鵝絨比鴨絨更受歡迎[3-4]。然而，由于鵝絨和鵝絨都是蛋白質組成，化學方法區(qū)分難度較大，有部分文獻利用紅外光譜、X射線能譜、基因分析法來區(qū)分兩者，實際應用效果不明顯。

目前，檢驗機構對于鴨絨和鵝絨的區(qū)別主要是從外觀形態(tài)上區(qū)分，國家標準體系對羽絨的鑒別主要有GB/T 14272—2011、GB/T 17685—2003、GB/T 10288—2003、FZ/T 81002—2002和FZ/T 80001—2002。然而，我國這些現行的羽毛絨種類的鑒定標準基本上都是一些文字上定性的說明，缺乏統(tǒng)一的定量的判別數據[5-6]。對羽毛絨種類進行鑒定檢驗時，測試人員一般通過感官分析來識別其屬性都是以文字描述的形式，不準確也不夠科學[7]。本文通過掃描電鏡技術，對鵝絨和鴨絨的特征結構進行區(qū)分，同時通過大量的試驗建立起鵝絨和鴨絨的特征結構數據，為科學、準確區(qū)分鴨絨和鵝絨提供參考。

1 試驗部分

1.1 儀器

日本Hitachi公司S-3400N掃描電鏡（附測量軟件）、英國 CRESSINGTON離子濺射儀。

1.2 試驗方法

利用導電膠將不同種類的羽絨粘貼在載物圓盤上，然后將粘附好羽絨的載物圓盤放在離子濺射儀中進行噴金處理，保持真空度為0.1MPa，噴金時間為15s，將噴金完后的樣品放入到觀測臺中待觀測。

1.3 掃描電鏡測試

采用日本日立公司的S-3400N分別對待測試樣品進行觀察測試，同時對不同羽絨的絨絲長度、菱節(jié)離根部距離、菱節(jié)間距、菱節(jié)面積等參數進行測量（樣本測試量分別為200個）。具體見圖1。

注：A—絨枝長度；B—菱節(jié)離根部長度；C—菱節(jié)間距；D—菱節(jié)部分長度；S——菱節(jié)面積。

圖1 日立公司的S-3400N羽絨測試示意圖

2 結果與討論

鵝絨 鴨絨

圖2 不同羽絨的絨小枝

圖3 鵝絨的菱節(jié)形態(tài)

圖4 鴨絨的菱節(jié)形態(tài)

圖2是鴨絨樣品和鵝絨樣品的絨小枝的SEM圖示。通過對絨小枝的外觀形態(tài)可以清晰觀測不同羽絨種類的各項參數。圖3和圖4分別是鵝絨和鴨絨的菱節(jié)形態(tài)，通過高倍數的放大觀測，鵝絨的菱節(jié)距離與鴨絨相比較長。此外，鵝絨的菱節(jié)近似于等腰三角形，兩個底邊的角度幾乎相等；而鴨絨的菱節(jié)近似于等邊三角形，類似于正三角形。

（鵝絨） （鴨絨）

圖5 不同羽絨的菱節(jié)分布密度

通過對鴨絨和鵝絨的菱節(jié)分布密度的分析（如圖4所示），鴨絨和鵝絨的菱節(jié)分布密度具有明顯的差異。菱節(jié)分布密度與羽絨的種類有較強的相關性，鵝絨的菱節(jié)分布密度較小，菱節(jié)分布密度多集中在10～14個/mm。鴨絨的菱節(jié)分布密度相對較大，分布范圍在15～27個/mm范圍內。

（鵝絨） （鴨絨）

圖6 不同羽絨的菱節(jié)分布比

圖6分別表示了不同羽絨樣品的菱節(jié)分布比的差異。通過對鴨絨和鵝絨的菱節(jié)分布比的比較發(fā)現，鵝絨的菱節(jié)多出現在離絨小枝根部較近的部位，且出現在中間部位的樣品較多。鴨絨的菱節(jié)分布比較鵝絨要大一些，多接近出現在絨小枝的前段頂部，從圖6中可以看，鴨絨的菱節(jié)分布比多集中在65%～85%，鵝絨的菱節(jié)分布比多集中在30%～45%。

（鵝絨） （鴨絨）

圖7 不同羽絨的菱節(jié)面積

圖7分別表示了不同羽絨樣品的菱節(jié)面積的差異。羽絨的菱節(jié)是分析和比較不同羽絨種類的重要特征之一，通過對鴨絨和鵝絨的菱節(jié)面積的測試和比較發(fā)現，鵝絨的菱節(jié)面積比鵝絨的菱節(jié)面積。從圖中可以看到，鵝絨的菱節(jié)面積多集中40μm2～120μm2，而鴨絨的菱節(jié)面積多集中在140μm2～220μm2 。由于鴨絨特殊的結構，其菱節(jié)比鵝絨的菱節(jié)要大，這與實際圖片中觀測到的菱節(jié)特征是一致的。

（鵝絨） （鴨絨）

圖8 不同羽絨的菱節(jié)距離

圖8分別表示了不同羽絨樣品的菱節(jié)距離的差異。菱節(jié)是羽絨的特殊形態(tài)，同時也是羽絨具有良好蓬松性和保暖性的主要原因之一。絨小枝上分布了較多菱節(jié)，使得其壓縮具有一定的彈性。菱節(jié)距離表征了相鄰菱節(jié)之間的間距，從圖8中可以看到，鵝絨與鴨絨的菱節(jié)距離有明顯的差異，鵝絨的菱節(jié)距離大而鴨絨的菱節(jié)距離短。這說明了相同距離范圍內，鵝絨菱節(jié)之間距離較鴨絨菱節(jié)大。

（鵝絨） （鴨絨）

圖9 不同羽絨的菱節(jié)底邊角度

圖9分別表示了不同羽絨樣品的菱節(jié)底邊角度的差異。菱節(jié)底邊角度是菱節(jié)的重要特征之一。國家標準中定性地說明了不同羽絨的菱節(jié)底邊角度，而沒有明確的測量值。從圖9中可以看到，鵝絨的菱節(jié)底邊角度多集中在40°～55°范圍內，而鴨絨的菱節(jié)底邊角度多集中在60°～70°范圍內。這與國家標準中所描述的情況較為相近。

3 結論

通過對鵝絨和鴨絨的特殊結構，分別確定了菱節(jié)分布密度、菱節(jié)分布比、菱節(jié)距離、菱節(jié)面積以及菱節(jié)底邊角度5個參數作為研究區(qū)分鵝絨和鴨絨的特征參數。研究結果表明，鵝絨和鴨絨的五個特征參數具有明顯的差異，與鴨絨相比，鵝絨的菱節(jié)分布密度、菱節(jié)分布比、菱節(jié)面積以及菱節(jié)底邊角度小，而菱節(jié)距離大。這些特征參數可以作為定性區(qū)分和鑒別鵝絨和鴨絨的參考依據。

參考文獻：

[1] 曾雙穗，朱峰，王明葵，等. 基于羽絨二階絨絲結構特征參數量化的鑒別[J]. 東華大學學報（自然科學版），2013，（2）：150-163.

[2] 王卷. 羽絨羽毛蓬松度測試標準比對及影響因素研究[D].上海：東華大學，2014.

[3] 曾雙穗. 羽絨纖維的計算機圖像識別方法的研究[D].上海：東華大學，2013.

[4] 陳春俠，樊理山. 羽絨羽毛的檢測研究[J]. 山東紡織科技，2011，（1）：35-37.

[5] 陳春俠，樊理山. 羽絨羽毛檢測方法分析[J]. 化纖與紡織技術，2011，（1）：24-26.

[6] 曾蓉，趙瑞方，佘偉，等. 羽毛羽絨的分類——國際羽絨羽毛局檢驗規(guī)則簡介[J]. 中國纖檢，2009，（1）：42-44.

[7] 曾蓉，趙瑞方，孫紅. 羽絨分類檢測方法探討[J]. 標準科學，2009，（7）：36-40.

（作者單位：江西省羽絨制品質量監(jiān)督檢驗中心）endprint