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

(內蒙古纖維檢驗局，內蒙古 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

(內蒙古纖維檢驗局，內蒙古 呼和浩特010011)

介紹了山羊絨和類山羊絨纖維常用鑒別方法，對各類鑒別方法進行比較研究，評價各類方法的優缺點，探討適用于實驗室研究及產品質量檢驗的方法，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，一直以來是紡織原料中品質優良價格最高的纖維，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和消費者造成很大的損失，因為這些纖維與山羊絨結構和理化性質極其相似，很難區分，這也給實驗室檢驗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胞組成，其含硫量和二硫鍵結構均相似，因此山羊絨和類山羊絨纖維鑒別是紡織行業公認的技術難度最大的檢測項目之一,目前比較成熟的檢測方法主要有光學投影顯微鏡法、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、計算機圖形分析法、貝葉斯法等。各種檢測方法都有其自身的特點及適應性,下面對各種檢測方法作分析與比較。

1.1 光學投影顯微鏡法(LM法)

光學投影顯微鏡法(LM法)根據山羊絨及類山羊絨纖維的細度和表面鱗片特征,將纖維在光學投影顯微鏡下放大500倍進行分辨。該方法較易操作,樣品制作簡單,檢驗成本較低,是目前纖維鑒別最常用的檢驗方法。但由于光學投影顯微鏡法(LM法)屬于感官檢驗，檢測的準確性很大程度上依賴于檢驗人員的經驗，容易因檢驗人員目光誤差導致檢驗結果的差異。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。但有時這些特征區別非常細小，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接近，三者有時較難區別。脫色紫絨外觀為白色，但顯微鏡下可看到鱗片部分被破壞，能看到環狀結構，仍有色素殘留。

(3)絲光羊毛是在傳統羊毛氯化防縮工藝基礎上破壞羊毛表層的鱗片，減少羊毛順向與逆向運動時摩擦因數的差異，處理后的羊毛光澤增加，俗稱為絲光羊毛。經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，激發產生二次電子束在樣品表面形態的掃描圖像。依據山羊絨、綿羊毛及其他特種動物纖維的鱗片結構特征，如鱗片形態、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，檢測準確性也好，但檢測設備比較昂貴，儀器操作有一定難度，樣品制備復雜，需經蒸鍍金膜處理，檢測速度比較慢，成本較高，不適于推廣應用，目前主要是部分檢驗機構和一些大型企業用于科研應用。

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]利用基因芯片技術對山羊絨和羊毛的鑒別進行了研究。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]。研究和開發動物纖維的DNA檢測關鍵技術難點是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已發生了降解[5]。另外DNA技術難度大，費用很高，因此目前只是在一些科研機構用于研究，并不適于質量檢測推廣使用。

1.4 近紅外光譜法

近紅外光譜技術是一種間接分析技術,首先需要利用常規分析手段獲得所選校正樣品集中目標組分或性質的基本數據,再運用化學計量學方法建立校正模型,最終實現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微和復雜，由于其基本結構都是蛋白質，不同種類的蛋白質纖維其組成中氨基酸種類、數量、排列順序以及立體結構都不相同，因此只能根據它們在指紋區的特征，結合實踐經驗加以區別。而且同類纖維由于產地不同其紅外光譜也有差別，因此需要作大量實驗積累數據，并借助圖譜庫和計算機分析才能得出較準確的結論[7]。趙國、徐靜[8]利用近紅外光譜技術對羊毛羊絨進行鑒別，其譜圖見圖3。

利用近紅外光譜技術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，近紅外光譜進行定性鑒別的準確性和可靠性很大程度上取決于建立模型數據庫的代表性。我國地域遼闊，各地山羊絨及動物纖維的品質各不相同，建立代表性的數據庫難度很大。因此，近紅外光譜技術應用于山羊絨含量的檢驗還需要一段時間。

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構、細度、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，產生色差，達到鑒別目的。該方法適用于未染色和未經整理劑處理的纖維、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。但多數羊毛纖維在光學顯微鏡下觀察呈暗紅色，山羊絨纖維呈淡青色，顏色較淺，可以清晰辨認鱗片特征。

1.6 溶液法

由于山羊絨與類山羊絨纖維的皮質細胞分布存在差異，經同一溶液處理后，其卷曲伸直度會有所不同，結合光學投影顯微鏡來觀察各自的卷曲形態，從而達到鑒別的目的[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，卷曲率不均勻[12]。

1.7 計算機圖像分析法

計算機圖像分析法是以計算機圖像處理技術為基礎，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算機，經過圖像處理，計算纖維表面鱗片的特征參數值，據此進行鑒別。該方法不僅能節省人力，而且能提高纖維鑒別結果的客觀性[13]，其缺點是效率低、速度慢、成本高，不適用于企業和質量檢測。

1.8 貝葉斯法

貝葉斯法是借助概率論統計方法建立起來的方法。石先軍、于偉東等[14]根據細羊毛與山羊絨的鱗片形狀與結構特征的不同，提出智能識別2類纖維的方法。通過CCD系統獲取2類纖維的灰度圖像，采用圖像技術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。在樣本數據庫上基于4個比對指標的統計假設建立辨識細羊毛與山羊絨纖維的貝葉斯分類模型。仿真結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確度達到83%，對細羊毛則達到90%，并且隨著參數的增加,模型有進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、纖維內部結晶分析等方法對山羊絨和類山羊絨纖維進行鑒別。

2 結語

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，檢測人員需定期進行培訓和目光比對，防止出現因人員目光差異而誤判。掃描電鏡法分辨率高，檢測準確性很好，但因其檢測成本過高，還不適于推廣。基因分析技術對動物纖維原料鑒別結果是可靠的,但該技術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特征參數較接近，如化學組成、直徑、表面鱗片高度、鱗片厚度等，單獨以某項參數作為判別指標易出現誤判。因此,選擇合理有效的一種或多種方法，綜合評判各項指標，才能正確鑒別山羊絨和類山羊絨纖維。有條件的實驗室，應采用多種鑒別方法結合，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.利用基因芯片技術鑒別山羊絨和綿羊絨[J].生物技術通報，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 分析技術在動物纖維鑒別中的應用[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用[J].北京聯合大學學報，2000,(1):13-15.

[8] 趙 國,徐 靜.利用近紅外光譜技術進行羊毛、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].內蒙古：內蒙古工業大學， 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.羊絨和細支綿羊毛纖維的圖像識別技術[J].實驗室研究與探索，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羊毛的鑒別[J].紡織學報，2008，(1):26-28.

共推紡織產業高端化

近日，全球知名的檢驗、測試及認證服務企業TüV南德意志集團(以下簡稱TüV SüD)與浙江省土產畜產進出口集團有限公司(以下簡稱浙江土畜)簽署戰略合作協議，并為TüV SüD杭州紡織品合作檢測中心——杭州惠祥檢測技術有限公司(以下簡稱惠祥檢測)開業揭牌。

紡織行業是浙江省的傳統優勢產業，是擴大出口貿易、促進創業就業、推動經濟發展的民生產業與支柱產業之一。近10余年來，浙江當地的紡織業技術創新日趨活躍，制造水平不斷提升發展。此次TnV SnD與惠祥檢測攜手建立合作實驗室，將與當地的出口紡織企業建立起緊密、深入的合作關系．為杭州以及整個浙江省的進出口企業和國內外客戶提供紡織品服裝及相關產品的檢測、咨詢、培訓、市場拓展等領域的全方位技術支持。

浙江土畜董事長高秉學表示：“此次與Tüv SüD強強聯手．發揮長期以來各自在紡織服裝領域的產業優勢，不僅為集團的紡織外貿業務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的轉型升級，不斷推動中國紡織出口業務的良性發展。”

據介紹，針對此次合作建立的紡織品合作實驗室，TüV SüD將提供第三方檢測機構市場化運作的管理模式、質量體系、標準操作流程以及相關國際及國內檢測法規、指引、標準等相關最新信息的技術支持，并對檢測試驗人員進行國際紡織標準的培訓、檢測項目的實驗室間比對以及定期的檢測技術的監督與交流，從而全面提升實驗室的檢測和技術能力。此外，TüVSüD還將負責國外品牌客戶進入國內市場的業務，促進檢測業務的進一步拓展。

(來源：中國質量報)

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，主要從事實驗室管理和纖維紡織品標準研究工作。

*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及標準研究工作，E-mail:dailingjie0216@163.com。

TS101.92

A

1673-0356(2016)02-0042-04