基于絨毛特征的鴨絨鵝絨定性分析方法研究

胡健等

摘要

分別研究羽絨的五個特征參數(shù)：菱節(jié)分布密度、菱節(jié)分布比、菱節(jié)距離、菱節(jié)面積以及菱節(jié)底邊角度對定性鑒別鴨絨與鵝絨的影響。研究結(jié)果表明，鵝絨的菱節(jié)分布密度、菱節(jié)分布比、菱節(jié)面積以及菱節(jié)底邊角度與鴨絨相比較小，而菱節(jié)距離與鴨絨相比較大。這些特征參數(shù)可以作為定性區(qū)分和鑒別鵝絨和鴨絨的參考依據(jù)。

關鍵詞：鴨絨；鵝絨；特征；定性研究

引言

我國既是世界上最大的羽絨生產(chǎn)和出口大國，也是世界上最大的羽絨消費大國。據(jù)相關統(tǒng)計，我國年產(chǎn)羽絨產(chǎn)品9萬噸，占世界羽絨產(chǎn)量的三分之二[1-2]。 市場上羽絨產(chǎn)品繁多，但是絕大部分都是鴨絨或者鵝絨產(chǎn)品。眾所周知，鵝絨在性能上優(yōu)于鴨絨，價格也比鴨絨高約1.5倍，其原因主要有以下兩個：其一，鵝絨的朵絨普遍比鴨絨的絨朵大，中空度高，蓬松度比鴨絨的高出50%；其二，鴨絨普遍有一種腥臊味，鵝絨本身根本不存在異味問題。所以鵝絨的氣味等級比鴨絨高，在國際市場上鵝絨比鴨絨更受歡迎[3-4]。然而，由于鵝絨和鵝絨都是蛋白質(zhì)組成，化學方法區(qū)分難度較大，有部分文獻利用紅外光譜、X射線能譜、基因分析法來區(qū)分兩者，實際應用效果不明顯。

目前，檢驗機構(gòu)對于鴨絨和鵝絨的區(qū)別主要是從外觀形態(tài)上區(qū)分，國家標準體系對羽絨的鑒別主要有GB/T 14272—2011、GB/T 17685—2003、GB/T 10288—2003、FZ/T 81002—2002和FZ/T 80001—2002。然而，我國這些現(xiàn)行的羽毛絨種類的鑒定標準基本上都是一些文字上定性的說明，缺乏統(tǒng)一的定量的判別數(shù)據(jù)[5-6]。對羽毛絨種類進行鑒定檢驗時，測試人員一般通過感官分析來識別其屬性都是以文字描述的形式，不準確也不夠科學[7]。本文通過掃描電鏡技術，對鵝絨和鴨絨的特征結(jié)構(gòu)進行區(qū)分，同時通過大量的試驗建立起鵝絨和鴨絨的特征結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，為科學、準確區(qū)分鴨絨和鵝絨提供參考。

1 試驗部分

1.1 儀器

日本Hitachi公司S-3400N掃描電鏡（附測量軟件）、英國 CRESSINGTON離子濺射儀。

1.2 試驗方法

利用導電膠將不同種類的羽絨粘貼在載物圓盤上，然后將粘附好羽絨的載物圓盤放在離子濺射儀中進行噴金處理，保持真空度為0.1MPa，噴金時間為15s，將噴金完后的樣品放入到觀測臺中待觀測。

1.3 掃描電鏡測試

采用日本日立公司的S-3400N分別對待測試樣品進行觀察測試，同時對不同羽絨的絨絲長度、菱節(jié)離根部距離、菱節(jié)間距、菱節(jié)面積等參數(shù)進行測量（樣本測試量分別為200個）。具體見圖1。

注：A—絨枝長度；B—菱節(jié)離根部長度；C—菱節(jié)間距；D—菱節(jié)部分長度；S——菱節(jié)面積。

圖1 日立公司的S-3400N羽絨測試示意圖

2 結(jié)果與討論

鵝絨 鴨絨

圖2 不同羽絨的絨小枝

圖3 鵝絨的菱節(jié)形態(tài)

圖4 鴨絨的菱節(jié)形態(tài)

圖2是鴨絨樣品和鵝絨樣品的絨小枝的SEM圖示。通過對絨小枝的外觀形態(tài)可以清晰觀測不同羽絨種類的各項參數(shù)。圖3和圖4分別是鵝絨和鴨絨的菱節(jié)形態(tài)，通過高倍數(shù)的放大觀測，鵝絨的菱節(jié)距離與鴨絨相比較長。此外，鵝絨的菱節(jié)近似于等腰三角形，兩個底邊的角度幾乎相等；而鴨絨的菱節(jié)近似于等邊三角形，類似于正三角形。

（鵝絨） （鴨絨）

圖5 不同羽絨的菱節(jié)分布密度

通過對鴨絨和鵝絨的菱節(jié)分布密度的分析（如圖4所示），鴨絨和鵝絨的菱節(jié)分布密度具有明顯的差異。菱節(jié)分布密度與羽絨的種類有較強的相關性，鵝絨的菱節(jié)分布密度較小，菱節(jié)分布密度多集中在10～14個/mm。鴨絨的菱節(jié)分布密度相對較大，分布范圍在15～27個/mm范圍內(nèi)。

（鵝絨） （鴨絨）

圖6 不同羽絨的菱節(jié)分布比

圖6分別表示了不同羽絨樣品的菱節(jié)分布比的差異。通過對鴨絨和鵝絨的菱節(jié)分布比的比較發(fā)現(xiàn)，鵝絨的菱節(jié)多出現(xiàn)在離絨小枝根部較近的部位，且出現(xiàn)在中間部位的樣品較多。鴨絨的菱節(jié)分布比較鵝絨要大一些，多接近出現(xiàn)在絨小枝的前段頂部，從圖6中可以看，鴨絨的菱節(jié)分布比多集中在65%～85%，鵝絨的菱節(jié)分布比多集中在30%～45%。

（鵝絨） （鴨絨）

圖7 不同羽絨的菱節(jié)面積

圖7分別表示了不同羽絨樣品的菱節(jié)面積的差異。羽絨的菱節(jié)是分析和比較不同羽絨種類的重要特征之一，通過對鴨絨和鵝絨的菱節(jié)面積的測試和比較發(fā)現(xiàn)，鵝絨的菱節(jié)面積比鵝絨的菱節(jié)面積。從圖中可以看到，鵝絨的菱節(jié)面積多集中40μm2～120μm2，而鴨絨的菱節(jié)面積多集中在140μm2～220μm2 。由于鴨絨特殊的結(jié)構(gòu)，其菱節(jié)比鵝絨的菱節(jié)要大，這與實際圖片中觀測到的菱節(jié)特征是一致的。

（鵝絨） （鴨絨）

圖8 不同羽絨的菱節(jié)距離

圖8分別表示了不同羽絨樣品的菱節(jié)距離的差異。菱節(jié)是羽絨的特殊形態(tài)，同時也是羽絨具有良好蓬松性和保暖性的主要原因之一。絨小枝上分布了較多菱節(jié)，使得其壓縮具有一定的彈性。菱節(jié)距離表征了相鄰菱節(jié)之間的間距，從圖8中可以看到，鵝絨與鴨絨的菱節(jié)距離有明顯的差異，鵝絨的菱節(jié)距離大而鴨絨的菱節(jié)距離短。這說明了相同距離范圍內(nèi)，鵝絨菱節(jié)之間距離較鴨絨菱節(jié)大。

（鵝絨） （鴨絨）

圖9 不同羽絨的菱節(jié)底邊角度

圖9分別表示了不同羽絨樣品的菱節(jié)底邊角度的差異。菱節(jié)底邊角度是菱節(jié)的重要特征之一。國家標準中定性地說明了不同羽絨的菱節(jié)底邊角度，而沒有明確的測量值。從圖9中可以看到，鵝絨的菱節(jié)底邊角度多集中在40°～55°范圍內(nèi)，而鴨絨的菱節(jié)底邊角度多集中在60°～70°范圍內(nèi)。這與國家標準中所描述的情況較為相近。

3 結(jié)論

通過對鵝絨和鴨絨的特殊結(jié)構(gòu)，分別確定了菱節(jié)分布密度、菱節(jié)分布比、菱節(jié)距離、菱節(jié)面積以及菱節(jié)底邊角度5個參數(shù)作為研究區(qū)分鵝絨和鴨絨的特征參數(shù)。研究結(jié)果表明，鵝絨和鴨絨的五個特征參數(shù)具有明顯的差異，與鴨絨相比，鵝絨的菱節(jié)分布密度、菱節(jié)分布比、菱節(jié)面積以及菱節(jié)底邊角度小，而菱節(jié)距離大。這些特征參數(shù)可以作為定性區(qū)分和鑒別鵝絨和鴨絨的參考依據(jù)。

參考文獻：

[1] 曾雙穗，朱峰，王明葵，等. 基于羽絨二階絨絲結(jié)構(gòu)特征參數(shù)量化的鑒別[J]. 東華大學學報（自然科學版），2013，（2）：150-163.

[2] 王卷. 羽絨羽毛蓬松度測試標準比對及影響因素研究[D].上海：東華大學，2014.

[3] 曾雙穗. 羽絨纖維的計算機圖像識別方法的研究[D].上海：東華大學，2013.

[4] 陳春俠，樊理山. 羽絨羽毛的檢測研究[J]. 山東紡織科技，2011，（1）：35-37.

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[6] 曾蓉，趙瑞方，佘偉，等. 羽毛羽絨的分類——國際羽絨羽毛局檢驗規(guī)則簡介[J]. 中國纖檢，2009，（1）：42-44.

[7] 曾蓉，趙瑞方，孫紅. 羽絨分類檢測方法探討[J]. 標準科學，2009，（7）：36-40.

（作者單位：江西省羽絨制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心）endprint