珍珠纖維的研究進展及其定性鑒別方法

劉 鵬，賈凱凱，文 莉

（上海市質量監督檢驗技術研究院，上海200040）

0 引言

珍珠既是一種高貴、典雅的珠寶，又是一味珍貴的中藥藥材。珍珠中不僅含有豐富的鎂、鈣、鋅等多種微量元素，還含有不同種類的氨基酸，長時間與皮膚接觸能夠被人體吸收，可以起到保健、護膚的作用，有利于人體的健康[1]。珍珠纖維是先由超細珍珠粉與黏膠纖維紡絲液混合，然后再經紡絲工藝加工制備而成的新型功能性纖維素纖維，兼具了珍珠和黏膠纖維的特性，使得珍珠纖維面料具有養顏護膚、抗紫外線、純天然、吸濕透氣、服用舒適、對肌膚有親和性等優點[2]，不僅滿足了消費者對舒適美觀的追求，還迎合了人們追逐健康產品的潮流。通過對珍珠纖維的性能進行概述，分析了目前珍珠纖維產品的研究現狀，總結了當前珍珠纖維定性檢測的方法及其可以改進的方向。

1 珍珠纖維及其產品開發的研究現狀

珍珠纖維是由東華大學與上海新型紡紗中心合作共同研發的一種新型纖維，在國內外屬于首創的一類高檔功能性纖維。它是一種借助于高科技手段，將納米級珍珠粉與黏膠纖維紡絲液混合紡絲，使纖維內和外表均勻分布納米珍珠微粒的新型功能性纖維[3]。珍珠粉的加入，大大地提高了珍珠纖維的功能性，因為一旦纖維上的珍珠納米微粒與肌膚接觸，汗液中的乳酸會溶出纖維中部分珍珠營養成分被皮膚吸收，從而促進人體肌膚超氧化物歧化酶（SOD）的活性，抑制黑色素的合成，保持皮膚的白皙細膩，具備護膚的功效[4-5]。此外，珍珠的主要成分為碳酸鈣，其本身也具有防紫外線功能。據最新研究表明，納米珍珠粉還具有發射紅外波的功能，它可改善人體微循環，對人體有保健作用[6]，再加上綜合了黏膠纖維本身具備的吸濕透氣、服用舒適及可紡性高等特性，珍珠纖維一在市場上出現就引起廣泛的關注。

1.1 珍珠纖維紗線產品

立肯諾珍珠纖維和高強抗皺珍珠纖維是目前市場上存在的較為成熟的珍珠纖維紡織品，其中立肯諾珍珠纖維既有珍珠養顏護膚、延緩衰老的功效，又具備黏膠纖維吸濕透氣、服用性好的特性。珍珠顆粒均勻地分布在纖維表面及其內部，長時間與皮膚接觸，具有養顏護膚、嫩白肌膚、清火敗毒、抗紫外線的功效。此外，立肯諾珍珠纖維還含有多種氨基酸和微量元素，纖維表面有珍珠般光澤，給人清爽絲滑的感覺[3]。而高強抗皺珍珠纖維紗是以珍珠纖維為原料，經過鄭州四棉有限公司研發人員反復試驗紡制而成，其手感絲滑、色澤亮麗，具有珍珠抗紫外線、養顏嫩膚、清火祛毒等功效，且與肌膚有較好的親和性，是一種優良的護膚面料，更是內衣材料的首選。

1.2 珍珠纖維面料產品

繆福昌[7]對珍珠纖維、抗菌滌綸、棉等進行了混紡研究，尤其從紡紗和織造方面進行了研究，并對所得紡織品的手感、光澤和性能等進行了評價，發現面料性能良好、外觀光澤緩和、手感柔軟，為珍珠纖維產品的開發提供了參考。胡少華等[8]基于珍珠纖維的結構和功能特性，進行珍珠纖維混紡紗線的成分配比試驗，分析適用于針織服裝的混紡紗參數設計，并結合服裝的功能性和服用性要求，針對不同款式、手感及時尚要求進行紗線選擇，為珍珠纖維在針織女裝全品類產品的開發中提供思路。劉利軍[9]將珍珠纖維和羊毛進行混紡，織造出雙層透視休閑花呢紡織品，通過優化毛條、紡紗、織造及后整理的工藝參數，確保雙層透視休閑呢的產品外觀和內在質量，獲得具有透視效果、手感柔滑、有絲綢般的光澤、懸垂性好、吸濕透氣和尺寸穩定性好的紡織面料。

隨著紡織行業的不斷創新發展，新型功能性纖維將層出不窮。珍珠纖維作為一種新型的功能性纖維素纖維，具有優良的紡織性能和突出的保健功效，能夠迎合消費者追求健康、環保的需求，具有較大的潛在市場價值，其研究應用前景較為廣闊。

2 珍珠纖維定性檢測方法

珍珠纖維既不同于羊毛、桑蠶絲、柞蠶絲等天然蛋白質纖維，也不同于牛奶纖維、大豆纖維等蛋白改性纖維，它是以黏膠纖維為載體生產制造出來的，其特性與黏膠纖維十分相似。在日常檢測工作中，采用傳統的燃燒法、顯微鏡法或溶解法進行定性分析，無法清晰地將其與黏膠等再生纖維素纖維區分開來，因而不能通過定性檢測判斷出其是否為珍珠纖維，給檢測人員帶來了一定的難度和挑戰。在現階段，對于珍珠纖維的定性鑒別主要是以常規檢測方法為主，同時借助用于化學分析的精密分析儀器，以珍珠纖維中珍珠相對應的氨基酸和特征元素為檢測對象，最終達到對珍珠纖維定性鑒別的目的。然而，在實際鑒別過程中，單一的檢測方法往往難以準確鑒別，需要結合幾種不同的鑒別方法相互運用，綜合分析后才可以得出正確的結論。

2.1 常規檢測方法

在日常檢測過程中，定性檢測方法主要包括了FZ∕T 01057.1—2007《紡織纖維鑒別試驗方法 第1 部分:通用說明》所列的燃燒法、熔點法、顯微鏡法、溶解法、紅外光譜法等。在進行燃燒試驗時，珍珠纖維的燃燒特征主要表現為：接近火焰時，不熔不縮；在火焰中能夠迅速燃燒，離開火焰后繼續燃燒；燃燒剩余物形態呈略帶灰白色灰燼；有燒紙氣味。這與大多數纖維素纖維的燃燒特征相似，因而通過燃燒法只能定性判斷出珍珠纖維屬于纖維素纖維這一大類。此外，由于珍珠纖維中氨基酸和無機物的含量過低，采用常規的紅外光譜法也不能有效地檢出，因而也不能鑒別出珍珠纖維和黏膠纖維。因此，對黏膠纖維和珍珠纖維進行定性鑒別時，需要借助更為有效的檢測方法。

2.2 儀器分析法

2.2.1 電子顯微鏡法

電子顯微鏡法包括掃描電鏡法（SEM）、原子力顯微鏡法（AFM）、透射電鏡法（TEM）等。牛雪梅等[11]對珍珠纖維表面進行了表征，通過SEM和AFM可以觀察到珍珠纖維表面存在溝壑，并呈現凹凸不平的微粒狀突起。葉卉等[12]通過使用AFM 和TEM對這一表征進行了補充，發現珍珠纖維的表面粗糙度明顯高于黏膠纖維，其內部無機物微粒含量更多，且排列更為緊密。因此，借助于電子顯微鏡法，可以發現珍珠纖維和黏膠纖維在表面相貌和微觀結構上存在明顯的差異。然而，這并不能有力證明這種差異是由于珍珠粉的存在而產生的，因此此種方法只能為鑒別珍珠纖維提供參照。

2.2.2 氨基酸組分分析法

珍珠纖維中因為珍珠粉的加入而附帶了珍珠的一些特性，因珍珠中含有多種氨基酸、蛋白質和短肽，因而通過對珍珠纖維進行氨基酸組分分析，可以有效地區分出不含蛋白質的黏膠纖維。丁麗君等[12]通過對珍珠纖維和珍珠層粉纖維氨基酸組分進行定量分析，實現了珍珠纖維和珍珠層粉纖維的有效區分，為珍珠纖維的鑒別提供了依據。然而，對于同樣含有氨基酸的蛋白改性再生纖維素纖維，這一方法顯然不再適用，需結合其他方法，綜合分析后實現珍珠纖維的鑒別。

2.2.3 元素分析法

研究表明，珍珠中超過90%的無機化學成分是碳酸鈣，此外還含有少許氧化鈣、硫酸鈣以及各種微量元素，如Mg、Mn、Cu、Al、Si等[13]。葉卉等[11]通過對珍珠纖維中特征元素進行分析，對比珍珠纖維、黏膠纖維、蠶絲纖維等無機元素的含量，發現珍珠纖維和其他纖維譜圖差異明顯，Ca元素含量遠遠高于其他纖維。這可以為鑒別珍珠纖維提供參考，并對珍珠纖維中特征無機元素Mg、Mn、Cu、Al、Si、Ca等進行成分分析，結合氨基酸組分和特征元素間一定的比例關系，可以保證鑒別的可靠性，也被認為最能反映出珍珠纖維的特征。

雖然上述方法在鑒別珍珠纖維方面確實可行，但整個檢測過程相對繁瑣復雜，成本較高。為了進一步降低成本，開發出更為簡單、快捷的檢測方法，較為有效的方法是尋找珍珠纖維中特征元素的指紋圖譜，以簡易的方法快速識別珍珠纖維，使珍珠纖維的鑒別、檢測能更好地適應市場需求。此外，也可通過在不影響纖維自身性能的前提下，向珍珠纖維中添加某些特殊標識物[14]，實現紡織產品中珍珠纖維的快速鑒別。然而，無論是借助于指紋圖譜，還是加入特殊標識物，都還有待于進一步的研究。

3 結論

（1）珍珠纖維憑借其優異的特性，越來越受到人們的青睞。隨著市場上的珍珠纖維紡織品品類越來越多，迫切需要相應的鑒別方法。

（2）傳統的檢測方法并不能鑒別出纖維中是否有珍珠粉的存在。電子顯微鏡法只能說明珍珠纖維的微觀物理形態與普通的纖維存在差異，并不能證明所存在的差異是因珍珠粉的存在而產生的；氨基酸組分分析法無法令珍珠纖維與其他的蛋白改性纖維素纖維進行區分。

（3）利用元素分析法對珍珠纖維特有的微量元素進行表征，并與氨基酸組分分析法相結合，是目前鑒別珍珠纖維最有效的方法。