山羊绒与类山羊绒纤维鉴别方法探讨

朱晓春,戴玲杰,曹渭芳,徐俊荣,李晓梅,杨 艳

(内蒙古纤维检验局，内蒙古 呼和浩特010011)

山羊绒与类山羊绒纤维鉴别方法探讨

朱晓春,戴玲杰*,曹渭芳,徐俊荣,李晓梅,杨 艳

(内蒙古纤维检验局，内蒙古 呼和浩特010011)

介绍了山羊绒和类山羊绒纤维常用鉴别方法，对各类鉴别方法进行比较研究，评价各类方法的优缺点，探讨适用于实验室研究及产品质量检验的方法，从而降低山羊绒纤维和类山羊绒纤维鉴别的误判率。

山羊绒；类山羊绒；纤维鉴别

山羊绒因其轻、软、柔、暖的特点，一直以来是纺织原料中品质优良价格最高的纤维，素有“纤维钻石”和“软黄金”的美称。由于山羊绒比较稀缺价格较高，为了获得更高的利润，有些销售者会在山羊绒中掺入类山羊绒纤维，这些纤维主要有绵羊毛、骆驼绒、牦牛绒、丝光羊毛、脱鳞羊毛等动物纤维。这种掺假行为给加工企业和消费者造成很大的损失，因为这些纤维与山羊绒结构和理化性质极其相似，很难区分，这也给实验室检验工作带来很大的困难。

1 山羊绒和类山羊绒纤维主要鉴别方法

山羊绒和类山羊绒纤维均为角朊蛋白细胞组成，其含硫量和二硫键结构均相似，因此山羊绒和类山羊绒纤维鉴别是纺织行业公认的技术难度最大的检测项目之一,目前比较成熟的检测方法主要有光学投影显微镜法、扫描电子显微镜法、基因分析法、近红外光谱法、着色剂法、溶液法、计算机图形分析法、贝叶斯法等。各种检测方法都有其自身的特点及适应性,下面对各种检测方法作分析与比较。

1.1 光学投影显微镜法(LM法)

光学投影显微镜法(LM法)根据山羊绒及类山羊绒纤维的细度和表面鳞片特征,将纤维在光学投影显微镜下放大500倍进行分辨。该方法较易操作,样品制作简单,检验成本较低,是目前纤维鉴别最常用的检验方法。但由于光学投影显微镜法(LM法)属于感官检验，检测的准确性很大程度上依赖于检验人员的经验，容易因检验人员目光误差导致检验结果的差异。图1是山羊绒及类山羊绒纤维在显微镜下的特征图像。

从图1可以看出：

(1)白山羊绒鳞片较薄,边缘光滑，类似环状包覆于毛干，覆盖间距比绵羊毛大，鳞片较薄[1]，另外山羊绒纤维在显微镜下光线透过性能好，透光均匀，纤维亮度均匀，无阴影感。而羊毛纤维的鳞片厚，透光不均匀，毛干多阴影感。但有时这些特征区别非常细小，绵羊羔毛的鳞片特征几乎与山羊绒一致。

(2)紫山羊绒除了具有白山羊绒特征外，部分纤维有天然色素呈褐色或驼色，颜色有深有浅，其与牦牛绒和骆驼绒形态接近，三者有时较难区别。脱色紫绒外观为白色，但显微镜下可看到鳞片部分被破坏，能看到环状结构，仍有色素残留。

(3)丝光羊毛是在传统羊毛氯化防缩工艺基础上破坏羊毛表层的鳞片，减少羊毛顺向与逆向运动时摩擦因数的差异，处理后的羊毛光泽增加，俗称为丝光羊毛。经丝光处理的羊毛在显微镜下可见羊毛鳞片模糊，边缘受损。脱鳞羊毛也是利用现代工艺将羊毛鳞片剥离，脱鳞羊毛表面几乎没有鳞片，边缘受到不同程度的损伤。这两种纤维通常在显微镜下较易鉴别。

1.2 扫描电子显微镜法(SEM法)

扫描电子显微镜法(SEM法)利用被聚集的、具有一定能量的电子束在样品表面扫描，激发产生二次电子束在样品表面形态的扫描图像。依据山羊绒、绵羊毛及其他特种动物纤维的鳞片结构特征，如鳞片形态、鳞片密度和鳞片厚度的差异分辨出各类纤维[2]。电镜可以将纤维放大到10万倍以上，因此分辨率极高，检测准确性也好，但检测设备比较昂贵，仪器操作有一定难度，样品制备复杂，需经蒸镀金膜处理，检测速度比较慢，成本较高，不适于推广应用，目前主要是部分检验机构和一些大型企业用于科研应用。

图2是山羊绒纤维和类山羊绒纤维在扫描电子显微镜下拍摄的特征图像。

由图2扫描电镜图片特征可看出：

(1)山羊绒鳞片密度较小，翘角小，鳞片边缘光滑。(2)绵羊毛鳞片表面粗糙，不光滑，辉纹明显，鳞片边缘线粗而不明显。绵羊羔毛形态与山羊绒极相似，但绵羊羔毛密度大于山羊绒。(3)牦牛绒鳞片密度较大，鳞片边缘光滑。(4)骆驼绒鳞片呈斜纹形，边缘基本与纤维轴平行。(5)丝光羊毛鳞片被拉伸，密度较小。(6)脱鳞羊毛基本看不到鳞片。

1.3 基因分析法

基因分析法是通过分析动物纤维所含的DNA，在DNA序列基础上判别动物纤维的种类。吕雪峰、阿不力孜等[3]利用基因芯片技术对山羊绒和羊毛的鉴别进行了研究。目前能够通过DNA定量鉴别测定混率的动物纤维仅限于羊绒与羊毛[4]。研究和开发动物纤维的DNA检测关键技术难点是DNA的提取，完好的DNA片段一般难以从动物纤维制品中提取到，原因是(1)纺织服装用的动物纤维一般都经过了较多的前处理，例如碱处理、染色处理等，这使动物纤维的DNA受到了较大破坏。(2)纺织服装用的动物纤维一般没有毛囊，从纤维中提取DNA难度比较大。(3)纺织服装用的动物纤维通常都放置了较长时间，纤维上的许多DNA已发生了降解[5]。另外DNA技术难度大，费用很高，因此目前只是在一些科研机构用于研究，并不适于质量检测推广使用。

1.4 近红外光谱法

近红外光谱技术是一种间接分析技术,首先需要利用常规分析手段获得所选校正样品集中目标组分或性质的基本数据,再运用化学计量学方法建立校正模型,最终实现对未知样本的定性或定量分析[6]。

鉴别山羊绒纤维和类山羊绒纤维情况比较细微和复杂，由于其基本结构都是蛋白质，不同种类的蛋白质纤维其组成中氨基酸种类、数量、排列顺序以及立体结构都不相同，因此只能根据它们在指纹区的特征，结合实践经验加以区别。而且同类纤维由于产地不同其红外光谱也有差别，因此需要作大量实验积累数据，并借助图谱库和计算机分析才能得出较准确的结论[7]。赵国、徐静[8]利用近红外光谱技术对羊毛羊绒进行鉴别，其谱图见图3。

利用近红外光谱技术可以在不破坏样品的情况下鉴别山羊绒和类山羊绒纤维，操作方法简单，样品需前处理，所需检测时间短，近红外光谱进行定性鉴别的准确性和可靠性很大程度上取决于建立模型数据库的代表性。我国地域辽阔，各地山羊绒及动物纤维的品质各不相同，建立代表性的数据库难度很大。因此，近红外光谱技术应用于山羊绒含量的检验还需要一段时间。

1.5 着色剂法

着色剂法鉴别山羊绒与类山羊绒纤维是利用类山羊绒纤维与山羊绒纤维在鳞片结构、细度、卷曲以及吸湿染色等方面的差异，通过对时间和温度的控制，快速将其与染料反应，产生色差，达到鉴别目的。该方法适用于未染色和未经整理剂处理的纤维、纱线和织物[9]。

赵秀[10]采用Lanasol活性染料红6G染色后，羊毛的色深于山羊绒。肉眼观察羊毛为红色,山羊绒为粉色。但多数羊毛纤维在光学显微镜下观察呈暗红色，山羊绒纤维呈淡青色，颜色较浅，可以清晰辨认鳞片特征。

1.6 溶液法

由于山羊绒与类山羊绒纤维的皮质细胞分布存在差异，经同一溶液处理后，其卷曲伸直度会有所不同，结合光学投影显微镜来观察各自的卷曲形态，从而达到鉴别的目的[11]。在处理液中两种纤维的卷曲变化不同，山羊绒卷曲伸展，沿整根纤维方向曲率变得很小且均匀，羊毛几乎仍保持着卷曲形态，卷曲率不均匀[12]。

1.7 计算机图像分析法

计算机图像分析法是以计算机图像处理技术为基础，将山羊绒、类山羊绒纤维的大量电子显微镜扫描图片输入计算机，经过图像处理，计算纤维表面鳞片的特征参数值，据此进行鉴别。该方法不仅能节省人力，而且能提高纤维鉴别结果的客观性[13]，其缺点是效率低、速度慢、成本高，不适用于企业和质量检测。

1.8 贝叶斯法

贝叶斯法是借助概率论统计方法建立起来的方法。石先军、于伟东等[14]根据细羊毛与山羊绒的鳞片形状与结构特征的不同，提出智能识别2类纤维的方法。通过CCD系统获取2类纤维的灰度图像，采用图像技术将灰度图像处理成单像素宽度的二值图，从二值图中提取描述2类纤维鳞片形状特征的4个比对指标。在样本数据库上基于4个比对指标的统计假设建立辨识细羊毛与山羊绒纤维的贝叶斯分类模型。仿真结果表明该模型具有较好的纤维鉴别能力，对山羊绒纤维的识别准确度达到83%，对细羊毛则达到90%，并且随着参数的增加,模型有进一步提高鉴别精度的可能。

1.9 其他鉴别方法

除了上述方法外，还有研究人员通过氨基酸、多肽及脂肪差异分析法、小波纹理识别法、碱溶度差异法、纤维内部结晶分析等方法对山羊绒和类山羊绒纤维进行鉴别。

2 结语

显微镜法仍是目前最普遍采用的山羊绒和类山羊绒鉴别方法，但因其对检测人员要求较高，检测人员需定期进行培训和目光比对，防止出现因人员目光差异而误判。扫描电镜法分辨率高，检测准确性很好，但因其检测成本过高，还不适于推广。基因分析技术对动物纤维原料鉴别结果是可靠的,但该技术并不适用于纺织制品的动物纤维鉴别。近红外光谱法测试方法简单，不用破坏样品，是今后纤维鉴别推广的趋势。由于山羊绒和类山羊绒纤维的多项特征参数较接近，如化学组成、直径、表面鳞片高度、鳞片厚度等，单独以某项参数作为判别指标易出现误判。因此,选择合理有效的一种或多种方法，综合评判各项指标，才能正确鉴别山羊绒和类山羊绒纤维。有条件的实验室，应采用多种鉴别方法结合，综合考虑，减小误判率。

[1] GB/T16988-2013，特种动物纤维与绵羊毛混合物含量的测定[S].

[2] GB/T14593-2008，山羊绒、绵羊毛及其混合纤维含量分析方法扫描电镜法[S].

[3] 吕雪峰,阿不力孜,宫 平，等.利用基因芯片技术鉴别山羊绒和绵羊绒[J].生物技术通报，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,陆维民. DNA 分析技术在动物纤维鉴别中的应用[J]. 中国纤检，2006，(4)：44-46.

[6] 蒋高平. 基于谱线特征的羊绒与羊毛的鉴别[D].上海：东华大学硕士研究生论文，2010.

[7] 梁治齐.红外光谱在纺织纤维鉴别上的应用[J].北京联合大学学报，2000,(1):13-15.

[8] 赵 国,徐 静.利用近红外光谱技术进行羊毛、羊绒鉴别[J].毛纺科技，2006，(1)：42-45.

[9] GB/T 13787-1992，纺织纤维鉴别试验方法 着色剂法[S].

[10]赵 秀.Lanasol 活性染料染色法鉴别羊绒与羊毛纤维[D].内蒙古：内蒙古工业大学， 2009.

[11]金美菊,阮 勇,石东亮,等.羊绒与羊毛纤维的鉴别检测综述[J].山东纺织科技，2007，(4)：28-30.

[12]侯秀良,王善元,孙 锋.山羊绒与细支绵羊毛纤维的鉴别[J].上海纺织科技，1999，(3):58-60.

[13]彭伟良,蒋耀兴.羊绒和细支绵羊毛纤维的图像识别技术[J].实验室研究与探索，2005，(4):28-32.

[14]石先军, 于伟东, 袁子厚. 基于贝叶斯方法的山羊绒与细羊毛的鉴别[J].纺织学报，2008，(1):26-28.

共推纺织产业高端化

近日，全球知名的检验、测试及认证服务企业TüV南德意志集团(以下简称TüV SüD)与浙江省土产畜产进出口集团有限公司(以下简称浙江土畜)签署战略合作协议，并为TüV SüD杭州纺织品合作检测中心——杭州惠祥检测技术有限公司(以下简称惠祥检测)开业揭牌。

纺织行业是浙江省的传统优势产业，是扩大出口贸易、促进创业就业、推动经济发展的民生产业与支柱产业之一。近10余年来，浙江当地的纺织业技术创新日趋活跃，制造水平不断提升发展。此次TnV SnD与惠祥检测携手建立合作实验室，将与当地的出口纺织企业建立起紧密、深入的合作关系．为杭州以及整个浙江省的进出口企业和国内外客户提供纺织品服装及相关产品的检测、咨询、培训、市场拓展等领域的全方位技术支持。

浙江土畜董事长高秉学表示：“此次与Tüv SüD强强联手．发挥长期以来各自在纺织服装领域的产业优势，不仅为集团的纺织外贸业务提供符合国际一流水平的出口检测支持。更将助力浙江省纺织服装行业的转型升级，不断推动中国纺织出口业务的良性发展。”

据介绍，针对此次合作建立的纺织品合作实验室，TüV SüD将提供第三方检测机构市场化运作的管理模式、质量体系、标准操作流程以及相关国际及国内检测法规、指引、标准等相关最新信息的技术支持，并对检测试验人员进行国际纺织标准的培训、检测项目的实验室间比对以及定期的检测技术的监督与交流，从而全面提升实验室的检测和技术能力。此外，TüVSüD还将负责国外品牌客户进入国内市场的业务，促进检测业务的进一步拓展。

(来源：中国质量报)

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

朱晓春(1964-)，高级工程师，主要从事实验室管理和纤维纺织品标准研究工作。

*通信作者：戴玲杰(1978-)，高级工程师，硕士，主要从事纤维纺织品检验及标准研究工作，E-mail:dailingjie0216@163.com。

TS101.92

A

1673-0356(2016)02-0042-04