山羊絨與類山羊絨纖維鑒別方法探討

朱曉春,戴玲杰,曹渭芳,徐俊榮,李曉梅,楊 艷

(內(nèi)蒙古纖維檢驗(yàn)局，內(nèi)蒙古 呼和浩特010011)

山羊絨與類山羊絨纖維鑒別方法探討

朱曉春,戴玲杰*,曹渭芳,徐俊榮,李曉梅,楊 艷

(內(nèi)蒙古纖維檢驗(yàn)局，內(nèi)蒙古 呼和浩特010011)

介紹了山羊絨和類山羊絨纖維常用鑒別方法，對各類鑒別方法進(jìn)行比較研究，評價各類方法的優(yōu)缺點(diǎn)，探討適用于實(shí)驗(yàn)室研究及產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的方法，從而降低山羊絨纖維和類山羊絨纖維鑒別的誤判率。

山羊絨；類山羊絨；纖維鑒別

山羊絨因其輕、軟、柔、暖的特點(diǎn)，一直以來是紡織原料中品質(zhì)優(yōu)良價格最高的纖維，素有“纖維鉆石”和“軟黃金”的美稱。由于山羊絨比較稀缺價格較高，為了獲得更高的利潤，有些銷售者會在山羊絨中摻入類山羊絨纖維，這些纖維主要有綿羊毛、駱駝絨、牦牛絨、絲光羊毛、脫鱗羊毛等動物纖維。這種摻假行為給加工企業(yè)和消費(fèi)者造成很大的損失，因?yàn)檫@些纖維與山羊絨結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)極其相似，很難區(qū)分，這也給實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)工作帶來很大的困難。

1 山羊絨和類山羊絨纖維主要鑒別方法

山羊絨和類山羊絨纖維均為角朊蛋白細(xì)胞組成，其含硫量和二硫鍵結(jié)構(gòu)均相似，因此山羊絨和類山羊絨纖維鑒別是紡織行業(yè)公認(rèn)的技術(shù)難度最大的檢測項(xiàng)目之一,目前比較成熟的檢測方法主要有光學(xué)投影顯微鏡法、掃描電子顯微鏡法、基因分析法、近紅外光譜法、著色劑法、溶液法、計(jì)算機(jī)圖形分析法、貝葉斯法等。各種檢測方法都有其自身的特點(diǎn)及適應(yīng)性,下面對各種檢測方法作分析與比較。

1.1 光學(xué)投影顯微鏡法(LM法)

光學(xué)投影顯微鏡法(LM法)根據(jù)山羊絨及類山羊絨纖維的細(xì)度和表面鱗片特征,將纖維在光學(xué)投影顯微鏡下放大500倍進(jìn)行分辨。該方法較易操作,樣品制作簡單,檢驗(yàn)成本較低,是目前纖維鑒別最常用的檢驗(yàn)方法。但由于光學(xué)投影顯微鏡法(LM法)屬于感官檢驗(yàn)，檢測的準(zhǔn)確性很大程度上依賴于檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)，容易因檢驗(yàn)人員目光誤差導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果的差異。圖1是山羊絨及類山羊絨纖維在顯微鏡下的特征圖像。

從圖1可以看出：

(1)白山羊絨鱗片較薄,邊緣光滑，類似環(huán)狀包覆于毛干，覆蓋間距比綿羊毛大，鱗片較薄[1]，另外山羊絨纖維在顯微鏡下光線透過性能好，透光均勻，纖維亮度均勻，無陰影感。而羊毛纖維的鱗片厚，透光不均勻，毛干多陰影感。但有時這些特征區(qū)別非常細(xì)小，綿羊羔毛的鱗片特征幾乎與山羊絨一致。

(2)紫山羊絨除了具有白山羊絨特征外，部分纖維有天然色素呈褐色或駝色，顏色有深有淺，其與牦牛絨和駱駝絨形態(tài)接近，三者有時較難區(qū)別。脫色紫絨外觀為白色，但顯微鏡下可看到鱗片部分被破壞，能看到環(huán)狀結(jié)構(gòu)，仍有色素殘留。

(3)絲光羊毛是在傳統(tǒng)羊毛氯化防縮工藝基礎(chǔ)上破壞羊毛表層的鱗片，減少羊毛順向與逆向運(yùn)動時摩擦因數(shù)的差異，處理后的羊毛光澤增加，俗稱為絲光羊毛。經(jīng)絲光處理的羊毛在顯微鏡下可見羊毛鱗片模糊，邊緣受損。脫鱗羊毛也是利用現(xiàn)代工藝將羊毛鱗片剝離，脫鱗羊毛表面幾乎沒有鱗片，邊緣受到不同程度的損傷。這兩種纖維通常在顯微鏡下較易鑒別。

1.2 掃描電子顯微鏡法(SEM法)

掃描電子顯微鏡法(SEM法)利用被聚集的、具有一定能量的電子束在樣品表面掃描，激發(fā)產(chǎn)生二次電子束在樣品表面形態(tài)的掃描圖像。依據(jù)山羊絨、綿羊毛及其他特種動物纖維的鱗片結(jié)構(gòu)特征，如鱗片形態(tài)、鱗片密度和鱗片厚度的差異分辨出各類纖維[2]。電鏡可以將纖維放大到10萬倍以上，因此分辨率極高，檢測準(zhǔn)確性也好，但檢測設(shè)備比較昂貴，儀器操作有一定難度，樣品制備復(fù)雜，需經(jīng)蒸鍍金膜處理，檢測速度比較慢，成本較高，不適于推廣應(yīng)用，目前主要是部分檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和一些大型企業(yè)用于科研應(yīng)用。

圖2是山羊絨纖維和類山羊絨纖維在掃描電子顯微鏡下拍攝的特征圖像。

由圖2掃描電鏡圖片特征可看出：

(1)山羊絨鱗片密度較小，翹角小，鱗片邊緣光滑。(2)綿羊毛鱗片表面粗糙，不光滑，輝紋明顯，鱗片邊緣線粗而不明顯。綿羊羔毛形態(tài)與山羊絨極相似，但綿羊羔毛密度大于山羊絨。(3)牦牛絨鱗片密度較大，鱗片邊緣光滑。(4)駱駝絨鱗片呈斜紋形，邊緣基本與纖維軸平行。(5)絲光羊毛鱗片被拉伸，密度較小。(6)脫鱗羊毛基本看不到鱗片。

1.3 基因分析法

基因分析法是通過分析動物纖維所含的DNA，在DNA序列基礎(chǔ)上判別動物纖維的種類。呂雪峰、阿不力孜等[3]利用基因芯片技術(shù)對山羊絨和羊毛的鑒別進(jìn)行了研究。目前能夠通過DNA定量鑒別測定混率的動物纖維僅限于羊絨與羊毛[4]。研究和開發(fā)動物纖維的DNA檢測關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)是DNA的提取，完好的DNA片段一般難以從動物纖維制品中提取到，原因是(1)紡織服裝用的動物纖維一般都經(jīng)過了較多的前處理，例如堿處理、染色處理等，這使動物纖維的DNA受到了較大破壞。(2)紡織服裝用的動物纖維一般沒有毛囊，從纖維中提取DNA難度比較大。(3)紡織服裝用的動物纖維通常都放置了較長時間，纖維上的許多DNA已發(fā)生了降解[5]。另外DNA技術(shù)難度大，費(fèi)用很高，因此目前只是在一些科研機(jī)構(gòu)用于研究，并不適于質(zhì)量檢測推廣使用。

1.4 近紅外光譜法

近紅外光譜技術(shù)是一種間接分析技術(shù),首先需要利用常規(guī)分析手段獲得所選校正樣品集中目標(biāo)組分或性質(zhì)的基本數(shù)據(jù),再運(yùn)用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立校正模型,最終實(shí)現(xiàn)對未知樣本的定性或定量分析[6]。

鑒別山羊絨纖維和類山羊絨纖維情況比較細(xì)微和復(fù)雜，由于其基本結(jié)構(gòu)都是蛋白質(zhì)，不同種類的蛋白質(zhì)纖維其組成中氨基酸種類、數(shù)量、排列順序以及立體結(jié)構(gòu)都不相同，因此只能根據(jù)它們在指紋區(qū)的特征，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)加以區(qū)別。而且同類纖維由于產(chǎn)地不同其紅外光譜也有差別，因此需要作大量實(shí)驗(yàn)積累數(shù)據(jù)，并借助圖譜庫和計(jì)算機(jī)分析才能得出較準(zhǔn)確的結(jié)論[7]。趙國、徐靜[8]利用近紅外光譜技術(shù)對羊毛羊絨進(jìn)行鑒別，其譜圖見圖3。

利用近紅外光譜技術(shù)可以在不破壞樣品的情況下鑒別山羊絨和類山羊絨纖維，操作方法簡單，樣品需前處理，所需檢測時間短，近紅外光譜進(jìn)行定性鑒別的準(zhǔn)確性和可靠性很大程度上取決于建立模型數(shù)據(jù)庫的代表性。我國地域遼闊，各地山羊絨及動物纖維的品質(zhì)各不相同，建立代表性的數(shù)據(jù)庫難度很大。因此，近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于山羊絨含量的檢驗(yàn)還需要一段時間。

1.5 著色劑法

著色劑法鑒別山羊絨與類山羊絨纖維是利用類山羊絨纖維與山羊絨纖維在鱗片結(jié)構(gòu)、細(xì)度、卷曲以及吸濕染色等方面的差異，通過對時間和溫度的控制，快速將其與染料反應(yīng)，產(chǎn)生色差，達(dá)到鑒別目的。該方法適用于未染色和未經(jīng)整理劑處理的纖維、紗線和織物[9]。

趙秀[10]采用Lanasol活性染料紅6G染色后，羊毛的色深于山羊絨。肉眼觀察羊毛為紅色,山羊絨為粉色。但多數(shù)羊毛纖維在光學(xué)顯微鏡下觀察呈暗紅色，山羊絨纖維呈淡青色，顏色較淺，可以清晰辨認(rèn)鱗片特征。

1.6 溶液法

由于山羊絨與類山羊絨纖維的皮質(zhì)細(xì)胞分布存在差異，經(jīng)同一溶液處理后，其卷曲伸直度會有所不同，結(jié)合光學(xué)投影顯微鏡來觀察各自的卷曲形態(tài)，從而達(dá)到鑒別的目的[11]。在處理液中兩種纖維的卷曲變化不同，山羊絨卷曲伸展，沿整根纖維方向曲率變得很小且均勻，羊毛幾乎仍保持著卷曲形態(tài)，卷曲率不均勻[12]。

1.7 計(jì)算機(jī)圖像分析法

計(jì)算機(jī)圖像分析法是以計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)，將山羊絨、類山羊絨纖維的大量電子顯微鏡掃描圖片輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過圖像處理，計(jì)算纖維表面鱗片的特征參數(shù)值，據(jù)此進(jìn)行鑒別。該方法不僅能節(jié)省人力，而且能提高纖維鑒別結(jié)果的客觀性[13]，其缺點(diǎn)是效率低、速度慢、成本高，不適用于企業(yè)和質(zhì)量檢測。

1.8 貝葉斯法

貝葉斯法是借助概率論統(tǒng)計(jì)方法建立起來的方法。石先軍、于偉東等[14]根據(jù)細(xì)羊毛與山羊絨的鱗片形狀與結(jié)構(gòu)特征的不同，提出智能識別2類纖維的方法。通過CCD系統(tǒng)獲取2類纖維的灰度圖像，采用圖像技術(shù)將灰度圖像處理成單像素寬度的二值圖，從二值圖中提取描述2類纖維鱗片形狀特征的4個比對指標(biāo)。在樣本數(shù)據(jù)庫上基于4個比對指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)假設(shè)建立辨識細(xì)羊毛與山羊絨纖維的貝葉斯分類模型。仿真結(jié)果表明該模型具有較好的纖維鑒別能力，對山羊絨纖維的識別準(zhǔn)確度達(dá)到83%，對細(xì)羊毛則達(dá)到90%，并且隨著參數(shù)的增加,模型有進(jìn)一步提高鑒別精度的可能。

1.9 其他鑒別方法

除了上述方法外，還有研究人員通過氨基酸、多肽及脂肪差異分析法、小波紋理識別法、堿溶度差異法、纖維內(nèi)部結(jié)晶分析等方法對山羊絨和類山羊絨纖維進(jìn)行鑒別。

2 結(jié)語

顯微鏡法仍是目前最普遍采用的山羊絨和類山羊絨鑒別方法，但因其對檢測人員要求較高，檢測人員需定期進(jìn)行培訓(xùn)和目光比對，防止出現(xiàn)因人員目光差異而誤判。掃描電鏡法分辨率高，檢測準(zhǔn)確性很好，但因其檢測成本過高，還不適于推廣。基因分析技術(shù)對動物纖維原料鑒別結(jié)果是可靠的,但該技術(shù)并不適用于紡織制品的動物纖維鑒別。近紅外光譜法測試方法簡單，不用破壞樣品，是今后纖維鑒別推廣的趨勢。由于山羊絨和類山羊絨纖維的多項(xiàng)特征參數(shù)較接近，如化學(xué)組成、直徑、表面鱗片高度、鱗片厚度等，單獨(dú)以某項(xiàng)參數(shù)作為判別指標(biāo)易出現(xiàn)誤判。因此,選擇合理有效的一種或多種方法，綜合評判各項(xiàng)指標(biāo)，才能正確鑒別山羊絨和類山羊絨纖維。有條件的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)采用多種鑒別方法結(jié)合，綜合考慮，減小誤判率。

[1] GB/T16988-2013，特種動物纖維與綿羊毛混合物含量的測定[S].

[2] GB/T14593-2008，山羊絨、綿羊毛及其混合纖維含量分析方法掃描電鏡法[S].

[3] 呂雪峰,阿不力孜,宮 平，等.利用基因芯片技術(shù)鑒別山羊絨和綿羊絨[J].生物技術(shù)通報，2014，(1)：196-200.

[4] Yoichiro Yoshioka. DNA Analysis for Animal Fibers[A]. The 4th International Cashmere Determination Technique Symposium Paper Collection[C].2008，277-281.

[5] 袁志磊,陸維民. DNA 分析技術(shù)在動物纖維鑒別中的應(yīng)用[J]. 中國纖檢，2006，(4)：44-46.

[6] 蔣高平. 基于譜線特征的羊絨與羊毛的鑒別[D].上海：東華大學(xué)碩士研究生論文，2010.

[7] 梁治齊.紅外光譜在紡織纖維鑒別上的應(yīng)用[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報，2000,(1):13-15.

[8] 趙 國,徐 靜.利用近紅外光譜技術(shù)進(jìn)行羊毛、羊絨鑒別[J].毛紡科技，2006，(1)：42-45.

[9] GB/T 13787-1992，紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 著色劑法[S].

[10]趙 秀.Lanasol 活性染料染色法鑒別羊絨與羊毛纖維[D].內(nèi)蒙古：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)， 2009.

[11]金美菊,阮 勇,石東亮,等.羊絨與羊毛纖維的鑒別檢測綜述[J].山東紡織科技，2007，(4)：28-30.

[12]侯秀良,王善元,孫 鋒.山羊絨與細(xì)支綿羊毛纖維的鑒別[J].上海紡織科技，1999，(3):58-60.

[13]彭偉良,蔣耀興.羊絨和細(xì)支綿羊毛纖維的圖像識別技術(shù)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005，(4):28-32.

[14]石先軍, 于偉東, 袁子厚. 基于貝葉斯方法的山羊絨與細(xì)羊毛的鑒別[J].紡織學(xué)報，2008，(1):26-28.

共推紡織產(chǎn)業(yè)高端化

近日，全球知名的檢驗(yàn)、測試及認(rèn)證服務(wù)企業(yè)TüV南德意志集團(tuán)(以下簡稱TüV SüD)與浙江省土產(chǎn)畜產(chǎn)進(jìn)出口集團(tuán)有限公司(以下簡稱浙江土畜)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，并為TüV SüD杭州紡織品合作檢測中心——杭州惠祥檢測技術(shù)有限公司(以下簡稱惠祥檢測)開業(yè)揭牌。

紡織行業(yè)是浙江省的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，是擴(kuò)大出口貿(mào)易、促進(jìn)創(chuàng)業(yè)就業(yè)、推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的民生產(chǎn)業(yè)與支柱產(chǎn)業(yè)之一。近10余年來，浙江當(dāng)?shù)氐募徔棙I(yè)技術(shù)創(chuàng)新日趨活躍，制造水平不斷提升發(fā)展。此次TnV SnD與惠祥檢測攜手建立合作實(shí)驗(yàn)室，將與當(dāng)?shù)氐某隹诩徔椘髽I(yè)建立起緊密、深入的合作關(guān)系．為杭州以及整個浙江省的進(jìn)出口企業(yè)和國內(nèi)外客戶提供紡織品服裝及相關(guān)產(chǎn)品的檢測、咨詢、培訓(xùn)、市場拓展等領(lǐng)域的全方位技術(shù)支持。

浙江土畜董事長高秉學(xué)表示：“此次與Tüv SüD強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手．發(fā)揮長期以來各自在紡織服裝領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，不僅為集團(tuán)的紡織外貿(mào)業(yè)務(wù)提供符合國際一流水平的出口檢測支持。更將助力浙江省紡織服裝行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，不斷推動中國紡織出口業(yè)務(wù)的良性發(fā)展。”

據(jù)介紹，針對此次合作建立的紡織品合作實(shí)驗(yàn)室，TüV SüD將提供第三方檢測機(jī)構(gòu)市場化運(yùn)作的管理模式、質(zhì)量體系、標(biāo)準(zhǔn)操作流程以及相關(guān)國際及國內(nèi)檢測法規(guī)、指引、標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)最新信息的技術(shù)支持，并對檢測試驗(yàn)人員進(jìn)行國際紡織標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)、檢測項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)室間比對以及定期的檢測技術(shù)的監(jiān)督與交流，從而全面提升實(shí)驗(yàn)室的檢測和技術(shù)能力。此外，TüVSüD還將負(fù)責(zé)國外品牌客戶進(jìn)入國內(nèi)市場的業(yè)務(wù)，促進(jìn)檢測業(yè)務(wù)的進(jìn)一步拓展。

(來源：中國質(zhì)量報)

Discussion on the Identification Methods of Cashmere and Similar Cashmere

ZHU Xiao-chun, DAI Ling-jie*, CAO Wei-fang, XU Jun-rong, LI Xiao-mei, YANG Yan

(Fiber Inspection Bureau of Inner Mongolia, Hohhot 010011, China)

The common identification methods of cashmere and similar cashmere were introduced and compared. The advantages and disadvantages of various methods were analyzed. The evaluation methods suit for laboratory exploration research and product quality were studied to reduce the false identification of cashmere and similar cashmere.

cashmere；similar cashmere；fiber identification

2015-11-14；

2015-11-18

朱曉春(1964-)，高級工程師，主要從事實(shí)驗(yàn)室管理和纖維紡織品標(biāo)準(zhǔn)研究工作。

*通信作者：戴玲杰(1978-)，高級工程師，碩士，主要從事纖維紡織品檢驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)研究工作，E-mail:dailingjie0216@163.com。

TS101.92

A

1673-0356(2016)02-0042-04