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羊絨是山羊身上的一層細絨毛,纖維細長均勻、手感柔軟而有彈性、光滑保暖,被譽“軟黃金”。世界上羊絨產量稀少,只有羊毛產量的1%,其市售價格一般能達到羊毛價格的20倍左右。為了牟取暴利常有不法分子在山羊絨中摻入綿羊毛、改性綿羊毛或其他動物毛等價值較低纖維,以次充好。因此,對羊毛羊絨纖維進行準確鑒別是十分緊要的。而羊毛與羊絨同屬蛋白質纖維,其化學物理性質相近,是紡織品檢測領域公認鑒別難度很大的項目。鑒于此,本論對國內外羊毛羊絨的主要鑒別技術進行探討分析。
該方法主要是通過光學投影顯微鏡、纖維細度儀、掃描電鏡觀察纖維形態特征,利用羊毛羊絨纖維直徑、鱗片密度和厚度、鱗片形狀的不同作為檢測依據。
通過纖維細度儀分析,綿羊毛纖維的鱗片大部分表現為無規則的、排列不均勻的環狀、斜環狀、大瓦塊狀、龜裂狀;鱗片間距小、密度大;有著較為明顯的邊緣翹起明顯;有許多鱗片交搭。羊絨纖維的鱗片主要呈環狀和斜環狀;鱗片間距較大、密度??;沒有明顯的邊緣翹起;羊絨纖維細度均勻且有柔和反光。羊毛橫截面呈圓形或近似圓形;羊絨橫截面多為規則的圓形。該方法對檢測人員經驗要求比較高,人為因素影響較大,且存在耗時、準確度不高的問題。
光學投影顯微鏡法先制成染色切片,再投影到投影臺面上,放大500倍用楔形尺測量纖維直徑,結合鱗片特點對羊毛羊絨進行鑒別,并計算出羊毛羊絨的數量。 該方法主觀性比較強,不同機構檢測出來結果差別較大,且難以仔細觀察清楚鱗片的微細結構,也沒辦法測出鱗片的邊緣高度與厚度,對于經化學處理的纖維更加難以鑒別,因此檢測精確低誤差大。
掃描電鏡法放大倍數高,通??梢赃_到幾千至幾十萬倍,圖像有較高分辨率高,還有立體效果,可以清楚觀察纖維結構。其原理是通過高能電子束在纖維表面進行有掃描,激發樣品生成多個物理信息,通過這些信息對纖維表面形貌、結構及組分進行分析。鑒別的主要依據纖維的鱗片厚度,假如鱗片厚度>0.1155μm,則可判定為羊毛,反之則判斷為羊絨。掃描電微鏡法成本高昂,制樣繁瑣,噴鍍不當就會影響纖維鱗片特征;每次檢測的纖維數量很少,效率低。此外,當前很多不法商家還會對羊毛進行剝鱗處理,也會影響該方法的檢測準確性。
計算機圖像識別法首先是利用掃描電鏡得到清晰度高的的纖維圖像,然后對纖維圖像進行預處理,再提取纖維的特征參數如纖維細度、鱗片高度、厚度、鱗片密度、鱗片徑高比等,最后由計算機利用這些參數進行計算并輸出結果。該方法的關鍵因素是保證纖維原始圖像的清晰以及準確提取纖維特征參數。該方法能夠排除人為因素誤差,使檢測結果更加客觀準確。
近紅外光譜法(NIR)能夠在樣品不損壞的情況下對羊毛羊絨進行鑒別,不用對樣品進行前處理,檢測時間較短。檢測方法是通過軟件建立羊毛、羊絨的譜圖數據庫,運用化學計量學方法建立校正模型;利用標準正規變差(SNV)、光譜二階導數處理法、波長空間最大距離計算方法,把待測光譜與試樣光譜進行差減,然后算出每個波長處的標準差,當標準差最大值在某個閾值以內時,即可判斷出羊毛或羊絨。該技術雖然有較高的準確性和可靠性,但是需要依賴模型數據庫的代表性,而有代表性的數據庫的建立卻是比較難的[2]。
染色法根據不同纖維表面性質和所含有的物質不同,以及羊毛羊絨的鱗片結構不同,使得纖維對某些染料上染率不同,由此來鑒別羊毛羊絨。羊毛羊絨雖然染色性能都較好,然而羊絨比起羊毛有更大的比表面積大,并且鱗片比較薄、鱗片密度比較小,所以染料分子比較容易在羊絨纖維里面擴散,因此上染率比羊毛較高;另一方面,羊絨與羊毛相比等電點更高,也是上染率高的原因。尤其是在剛染色階段,羊絨上染率遠遠高于羊毛。該方法的鑒別效果不明顯,因此精確度也不高。
該方法是根據羊絨和細羊毛在相同溶液中的卷曲伸展狀態不同進行鑒別的。原理是羊毛羊絨皮質層細胞分布不同導致吸濕性不同,從而決定了二者卷曲伸展狀態不同。羊毛的皮質層是由正、負皮質細胞構成的,而羊絨則還包含有部分間皮質細胞。再加上羊絨的鱗片比較薄,直徑比較細,所以溶液更易于滲透進其皮質層進而滲透纖維全部,促進了羊絨的卷曲伸展。所以經過相同溶液處理后,羊毛羊絨的卷曲伸展情況不同:羊絨卷曲伸展,纖維卷曲率已經很小且較為均勻;羊毛則依然維持原卷曲狀態不變,且纖維上曲率不均勻。在光學顯微鏡下即能觀察到二者的伸展并進行鑒別。
DNA是細胞遺傳信息的載體,由于不同生物或物種的DNA序列不同,因此可以通過測試纖維的DNA來鑒別其是屬于山羊絨還是綿羊毛。脊椎動物的線粒體DNA(mtDNA)基因結構較為穩定、簡單,即便是近親緣關系的動物,它們mtDNA結構也有很大不同,因此mtDNA成為重要的分子標記物質。Subramanian等人通過提取羊毛羊絨的mtDNA, 利用聚合酶鏈式反應(PCR)放大擴增DNA片段的分子生物學技術,再根據酶切后片段長度的單核苷酸多態性,實現羊毛羊絨的快速、準確鑒別。此外,隨著生物技術的快速發展,基因芯片技術也被應用于羊毛羊絨的檢測中,其原理還是測量DNA的序列?;贒NA的檢測方法準確性很高,結果更加可靠,然而受到檢測成本、時間和技術成熟度的影響,目前主要還是在實驗室應用階段。