山羊羔子絨纖維鑒別

田智芳，紅 霞，徐仙梅，馬海燕

(1.鄂爾多斯羊絨集團(tuán)，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000； 2.內(nèi)蒙古東科紡織品檢測(cè)服務(wù)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

山羊羔子絨是指從6～8個(gè)月以下的山羊羔子身上取得的直徑在14 μm左右的山羊絨纖維，是產(chǎn)自幼小絨山羊身上的一種極為珍貴的動(dòng)物纖維，也是倍受?chē)?guó)內(nèi)外奢侈品牌青睞的高檔稀有紡織原料[1]。

馬海燕等[2]對(duì)全國(guó)不同產(chǎn)絨區(qū)中30批山羊絨的長(zhǎng)度、細(xì)度、鱗片特征等物理指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究，同時(shí)也對(duì)山羊羔子絨做了初步的分析，但不夠系統(tǒng)、全面。本文結(jié)合“第三屆全國(guó)絨毛纖維比對(duì)試驗(yàn)”中4號(hào)山羊羔子絨樣品的比對(duì)結(jié)果及存在的問(wèn)題，重點(diǎn)針對(duì)山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨、細(xì)綿羊毛[3]、細(xì)牦牛絨存在的異同，利用掃描電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡從纖維外觀形態(tài)(即鱗片結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括鱗片密度、鱗片厚度、徑高比等)以及纖維條干均勻度、光澤、細(xì)度等方面來(lái)區(qū)別山羊羔子絨與其他纖維[4]。希望通過(guò)山羊羔子絨的各種物理指標(biāo)及外觀形態(tài)的分析研究，提高鑒別山羊羔子絨的準(zhǔn)確率。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品

14.01 μm山羊羔子絨，15.61 μm常規(guī)山羊絨，16.35 μm細(xì)綿羊毛，18.21 μm細(xì)牦牛絨。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

CU-5型纖維細(xì)度儀(北京和眾視野科技有限公司)；SDL型光學(xué)顯微鏡(SDL International Limited)；JSM-6360型掃描電子顯微鏡(日本電子株式會(huì)社)。

1.3 檢測(cè)方法

參照GB/T 16988—2013《特種動(dòng)物纖維與綿羊毛混合物含量的測(cè)定》，根據(jù)特種動(dòng)物纖維與綿羊毛的鱗片結(jié)構(gòu)特征，在投影顯微鏡中分別鑒別出各類(lèi)纖維，并記錄其根數(shù)、測(cè)量其直徑，通過(guò)公式計(jì)算出各類(lèi)動(dòng)物纖維的質(zhì)量百分比。參照GB/T 14593—2008 《山羊絨、綿羊毛及其混合纖維定量分析方法 掃描電鏡法》，通過(guò)掃描電子顯微鏡獲得動(dòng)物纖維的鱗片特征，從而進(jìn)一步檢測(cè)綿羊毛以及特種動(dòng)物纖維的含量。參照GB/T 10685—2007《羊毛纖維直徑試驗(yàn)方法 投影顯微鏡法》，利用顯微鏡投影法測(cè)量綿羊毛以及特種動(dòng)物纖維的直徑平均值。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

利用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡將制備好的樣品分別進(jìn)行鑒別分析。主要從纖維細(xì)度、纖維光澤度、纖維條干均勻度、鱗片厚度、鱗片密度、鱗片光潔度、鱗片環(huán)狀、徑高比等分析山羊羔子絨與綿羊毛、牦牛絨以及其他特種動(dòng)物纖維的區(qū)別[5]。

2.1 山羊羔子絨特征

由于山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維是從不同生長(zhǎng)階段的絨山羊身上取得的，主要從以下幾個(gè)方面來(lái)分析。

2.1.1 在掃描電子顯微鏡下的外觀特征

山羊羔子絨是山羊絨纖維的一種，具有如圖 1的特征。

圖1 山羊羔子絨顯微鏡照片(×1 000)

從圖1(a)、(d)可以看出，山羊羔子絨的纖維縱向順直、條干均勻、鱗片厚度薄，鱗片間距均勻，鱗片邊緣光滑且形態(tài)規(guī)則整齊，環(huán)狀完整且包覆于毛干，與常規(guī)山羊絨相近。除了以上主要特征，有部分山羊羔子絨鱗片厚度較厚、鱗片翹角大、鱗片密度大、纖維表面不平滑、表面光潔度差、輝紋明顯，見(jiàn)圖 1 (b)、(c)。

2.1.2 纖維變異

山羊絨纖維的外觀形態(tài)偏離山羊絨纖維的本質(zhì)特征，即出現(xiàn)了變異纖維，也就是變異山羊絨[6]。將山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維形態(tài)進(jìn)行比較，可發(fā)現(xiàn)山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維變異率之間的差異。山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維形態(tài)變異率對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維形態(tài)變異率對(duì)比

由表1可見(jiàn)，山羊羔子絨的變異率達(dá)到了8.05%，而常規(guī)山羊絨的變異率只有1.77%，山羊羔子絨的變異遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)山羊絨的變異，而且以第4類(lèi)變異為主。第4類(lèi)變異即纖維鱗片花、厚，輝紋明顯占比例較大，達(dá)到了總變異的4.28%；兩型絨和鱗片脫落的2種變異所占的比例較少，二者加起來(lái)約占1.0%；第1類(lèi)變異形態(tài)即花盆狀在顯微鏡下也比較明顯，細(xì)毛尖較多，占總變異的2.76%。

圖2～5為掃描電子顯微鏡下4種形態(tài)變異圖片。其中圖2為第1類(lèi)變異，即鱗片排列呈花盆狀，鱗片密度較大；圖3為第2類(lèi)變異，即鱗片很薄但鱗片密度很大，鱗片邊緣呈鋸齒狀；圖4是第3類(lèi)變異，主要特征有鱗片脫落，鱗片形態(tài)模糊不清。圖5為第4類(lèi)變異，即鱗片形態(tài)不規(guī)則，環(huán)狀特征不明顯，鱗片厚度較厚，鱗片表面輝紋明顯。

圖2 山羊羔子絨和常規(guī)山羊絨第1類(lèi)變異(×1 000)

圖3 山羊羔子絨和常規(guī)山羊絨第2類(lèi)變異(×1 000)

圖4 山羊羔子絨和常規(guī)山羊絨第3類(lèi)變異(×1 000)

圖5 山羊羔子絨和常規(guī)山羊絨第4類(lèi)變異(×1 000)

2.2 綿羊毛的特征

綿羊毛纖維條干均勻，纖維直，鱗片厚度厚，纖維光澤暗淡，表面光滑度差。細(xì)的綿羊毛纖維鱗片分布均勻，有的鱗片呈環(huán)狀并緊貼毛干；較粗的綿羊毛纖維鱗片較厚，纖維鱗片呈不規(guī)則環(huán)狀，輝紋明顯[7]。綿羊毛的顯微鏡照片見(jiàn)圖 6。

圖6 綿羊毛顯微鏡照片

2.3 牦牛絨特征

牦牛絨細(xì)度較粗，鱗片碎、薄、密度大、模糊不清、邊緣呈鋸齒狀[8]。光學(xué)顯微鏡下牦牛絨的色素通常以顆粒狀存在于纖維表面，且沿纖維軸向均勻分布，還有部分纖維的色素附著在一側(cè)，而另一側(cè)發(fā)白；掃描電鏡下的牦牛絨鱗片表面粗糙，光潔度差[9]。細(xì)牦牛絨的顯微鏡照片見(jiàn)圖 7。

圖7 細(xì)牦牛絨顯微鏡照片

2.4 山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的鑒別

2.4.1 鱗片厚度的對(duì)比

在掃描電子顯微鏡下，放大6 000倍，鱗片邊緣的高度即為鱗片厚度。一般山羊絨鱗片厚度在0.35～0.40 μm之間。經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，山羊羔子絨的鱗片厚度平均值為0.35 μm，常規(guī)山羊絨的鱗片厚度較山羊羔子絨的鱗片厚度厚，平均鱗片厚度為0.37 μm。

2.4.2 鱗片密度的對(duì)比

在掃描電子顯微鏡下，放大1 000倍，1 mm長(zhǎng)度內(nèi)的鱗片數(shù)，即鱗片密度。山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的鱗片密度測(cè)試結(jié)果表明：山羊羔子絨鱗片密度的平均值為65.9個(gè)/mm，常規(guī)山羊絨鱗片密度的平均值為59.2個(gè)/mm，即山羊羔子絨的鱗片密度比常規(guī)山羊絨鱗片密度大。

2.4.3 徑高比的對(duì)比

鱗片可見(jiàn)高度是指沿纖維軸向，相鄰2鱗片邊緣間的距離。徑高比是指纖維直徑(d)和鱗片可見(jiàn)高度(l)的比值。徑高比是鑒別動(dòng)物纖維的一個(gè)重要指標(biāo)。山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的徑高比測(cè)試結(jié)果表明：山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的徑高比不論是從最大值、最小值還是平均值都沒(méi)有明顯區(qū)別，且都小于1.1[10]。

由以上分析可知：山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的徑高比沒(méi)有明顯區(qū)別，但是山羊羔子絨的變異率遠(yuǎn)大于常規(guī)山羊絨，而且鱗片密度較大，鱗片厚度較常規(guī)山羊絨薄。由此可見(jiàn)，在混紡產(chǎn)品的鑒別中，山羊羔子絨的誤判率會(huì)大大增加，鑒別難度也高于常規(guī)山羊絨。從比對(duì)結(jié)果中也證明，近20%實(shí)驗(yàn)室將變異山羊羔子絨誤判為綿羊毛。因此將山羊羔子絨與綿羊毛以及牦牛絨混紡后的鑒別難度更大。

2.5 細(xì)度相近的山羊羔子絨與綿羊毛的鑒別

圖8是綿羊毛與山羊羔子絨在掃描電鏡下放大1 000倍的圖片，其中圖8(a)、(c)中山羊羔子絨的纖維鱗片厚度較厚，輝紋明顯，且光澤較差，鱗片密度大，鱗片間距較寬，鱗片翹角大，與綿羊毛極其相似；圖8(b)、(d)圖中的綿羊毛鱗片環(huán)狀明顯，鱗片厚度較薄，鱗片間距比較均勻，鱗片邊緣光滑，纖維條干均勻度較好，容易誤判成山羊羔子絨。因此這一部分纖維在鑒別過(guò)程中比較難區(qū)分，同時(shí)也是鑒別的難點(diǎn)。

圖8 綿羊毛與山羊羔子絨(×1 000)

隨著纖維細(xì)度的增加，山羊羔子絨與綿羊毛的特征區(qū)別明顯，容易鑒別。細(xì)度較粗的綿羊毛和山羊羔子絨照片見(jiàn)圖9。

圖9 細(xì)度較粗的綿羊毛和山羊羔子絨

部分綿羊毛細(xì)度細(xì)，與山羊羔子絨有交叉，容易與其混淆，混紡之后的誤判率較高。細(xì)度較細(xì)的綿羊毛和山羊羔子絨的比較見(jiàn)圖10。因此就細(xì)度相近的山羊羔子絨與綿羊毛纖維鱗片密度、厚度以及徑高比進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)一步提高山羊羔子絨與綿羊毛的判別準(zhǔn)確度。細(xì)度相近的山羊羔子絨與綿羊毛纖維就鱗片密度、厚度以及徑高比對(duì)比見(jiàn)表2。

圖10 細(xì)度較細(xì)的綿羊毛和山羊羔子絨

表2 細(xì)度相近的山羊羔子絨與綿羊毛纖維對(duì)比

由表2可知，細(xì)度相近的綿羊毛與山羊羔子絨的鱗片密度以及徑高比接近，通過(guò)這2個(gè)指標(biāo)不能準(zhǔn)確的區(qū)分山羊羔子絨和綿羊毛；但是從鱗片厚度明顯可以看出，綿羊毛的鱗片厚度約是山羊羔子絨鱗片厚度的2倍。因此在判別山羊羔子絨和細(xì)綿羊毛時(shí)主要抓住鱗片厚度來(lái)鑒別，同時(shí)以鱗片密度和徑高比作為參考。

另外，光學(xué)顯微鏡下，綿羊毛纖維整體的鱗片厚度厚，光澤暗淡，條干不均勻，表面光滑程度較差，鱗片間距分布不均勻(有的鱗片間距大，有的鱗片間距小)，鱗片排列的規(guī)整度較差。通過(guò)這些外觀形態(tài)特點(diǎn)也可以辨別綿羊毛和山羊羔子絨。

通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，山羊羔子絨與綿羊毛的鑒別難點(diǎn)主要集中在細(xì)度相近的這一部分纖維上。綿羊毛的細(xì)度越細(xì)越容易和山羊羔子絨產(chǎn)生誤判，而鱗片厚度的分析可以減少誤判率。另外需要將掃描電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡相結(jié)合，利用纖維的鱗片密度、鱗片厚度、鱗片環(huán)狀、徑高比、纖維光澤、纖維條干均勻度等來(lái)區(qū)分二者。

2.6 細(xì)度相近的山羊羔子絨與牦牛絨的鑒別

顯微鏡下，山羊羔子絨與牦牛絨圖片見(jiàn)圖11，由圖11(a)、(c)可以明顯看出，山羊羔子絨中部分纖維鱗片厚度薄，鱗片邊緣不整齊，纖維表面光潔度差，與牦牛絨纖維特別相似；圖11 (b)、(d)中，牦牛絨纖維鱗片環(huán)狀明顯，鱗片厚度較厚，纖維邊緣整齊，與山羊羔子絨特別相似，因此在鑒別過(guò)程中很容易將以上2種纖維誤判，從而增加了鑒別的難度。

圖11 山羊羔子絨與牦牛絨(×1 000)

牦牛絨纖維的細(xì)度越粗，牦牛絨的特征越顯著，越不容易與山羊羔子絨混淆，細(xì)度較粗的山羊羔子絨和牦牛絨見(jiàn)圖12；而細(xì)度較細(xì)的牦牛絨鱗片間距較寬，鱗片環(huán)狀明顯，與山羊羔子絨纖維的特征接近， 細(xì)度較細(xì)的山羊羔子絨和牦牛絨見(jiàn)圖13。

圖12 細(xì)度較粗的牦牛絨和山羊羔子絨

圖13 細(xì)度較細(xì)的牦牛絨和山羊羔子絨

因此比較難區(qū)分，即細(xì)度較細(xì)的牦牛絨纖維與山羊羔子絨纖維是混紡之后鑒別的難點(diǎn)。表 3是將細(xì)度相近的山羊羔子絨與牦牛絨纖維鱗片密度、厚度以及徑高比對(duì)比分析，進(jìn)而減少牦牛絨與山羊羔子絨之間的誤判率。

表3 細(xì)度相近的山羊羔子絨與牦牛絨纖維比對(duì)比

表3中細(xì)牦牛絨鱗片密度以及徑高比的數(shù)據(jù)顯示，牦牛絨的鱗片密度、徑高比大，因此在同等纖維細(xì)度范圍內(nèi)，鱗片密度和徑高比是判斷二者的重要依據(jù)。另外，細(xì)牦牛絨鱗片厚度較山羊羔子絨的鱗片厚度較薄，但不是太明顯，不能作為判別的主要依據(jù)。而在鑒別過(guò)程中，可以作為參考。

在光學(xué)顯微鏡下，牦牛絨纖維鱗片特別薄，呈碎密形式，光澤較暗淡，邊緣呈鋸齒狀，纖維粗細(xì)不勻。這也是判別牦牛絨和山羊羔子絨的重要特征。

通過(guò)觀察分析，牦牛絨纖維整體細(xì)度較粗，鱗片厚度較薄，密度大，鱗片模糊不清，徑高比大，鱗片排列不規(guī)則、不整齊且鱗片邊緣多呈鋸齒狀。細(xì)度較細(xì)的牦牛絨纖維與山羊羔子絨纖維可以通過(guò)纖維的徑高比和鱗片密度來(lái)鑒別。再者,應(yīng)該將光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡相結(jié)合，通過(guò)觀察纖維色素的分布，纖維光澤，條干均勻度，鱗片厚度、密度等指標(biāo)，綜合考慮來(lái)進(jìn)一步增加二者判別的準(zhǔn)確率。

3 結(jié) 論

①山羊羔子絨的變異較大，以第4種變異為主，即鱗片花、厚，輝紋明顯，極易與細(xì)綿羊毛混淆。另外第3種變異的山羊羔子絨與不帶色素且較細(xì)的青牦牛絨極易產(chǎn)生誤判。因此需要檢測(cè)人員多觀察，正確掌握熟悉各種動(dòng)物纖維的外觀形態(tài)。

②山羊羔子絨的鱗片密度較常規(guī)山羊絨大，鱗片厚度較常規(guī)山羊絨薄，因此，山羊羔子絨的鑒別難度要高于常規(guī)山羊絨。鱗片厚度是鑒別山羊羔子絨和綿羊毛的重要指標(biāo)；鱗片密度和徑高比是區(qū)分山羊羔子絨與牦牛絨的重要依據(jù)，通過(guò)對(duì)以上參數(shù)的分析研究方可減少誤判。

③掃描電子顯微鏡不能夠完全將山羊羔子絨與綿羊毛以及牦牛絨區(qū)分開(kāi)來(lái)，必須要結(jié)合光學(xué)顯微鏡，通過(guò)觀察纖維的鱗片厚度、鱗片密度、鱗片間距、鱗片的環(huán)狀、纖維光澤度，纖維的條干均勻度等特征來(lái)進(jìn)一步辨別區(qū)分山羊羔子絨與其他特種動(dòng)物纖維。

④鑒別山羊羔子絨與其他特種動(dòng)物纖維時(shí)，無(wú)論是借助掃描電子顯微鏡還是光學(xué)顯微鏡，檢測(cè)人員應(yīng)熟知各種動(dòng)物纖維的特征。同時(shí)要抓住以下幾方面的特點(diǎn)，包括纖維條干均勻度、纖維光澤度、纖維表面光滑程度、鱗片厚度、鱗片密度、鱗片環(huán)狀、徑高比。通過(guò)對(duì)以上特征的分析研究，方可增加鑒別的準(zhǔn)確率。