山羊羔子絨纖維鑒別

田智芳，紅 霞，徐仙梅，馬海燕

(1.鄂爾多斯羊絨集團，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000； 2.內(nèi)蒙古東科紡織品檢測服務有限責任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

山羊羔子絨是指從6～8個月以下的山羊羔子身上取得的直徑在14 μm左右的山羊絨纖維，是產(chǎn)自幼小絨山羊身上的一種極為珍貴的動物纖維，也是倍受國內(nèi)外奢侈品牌青睞的高檔稀有紡織原料[1]。

馬海燕等[2]對全國不同產(chǎn)絨區(qū)中30批山羊絨的長度、細度、鱗片特征等物理指標進行了系統(tǒng)的分析研究，同時也對山羊羔子絨做了初步的分析，但不夠系統(tǒng)、全面。本文結(jié)合“第三屆全國絨毛纖維比對試驗”中4號山羊羔子絨樣品的比對結(jié)果及存在的問題，重點針對山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨、細綿羊毛[3]、細牦牛絨存在的異同，利用掃描電子顯微鏡和光學顯微鏡從纖維外觀形態(tài)(即鱗片結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括鱗片密度、鱗片厚度、徑高比等)以及纖維條干均勻度、光澤、細度等方面來區(qū)別山羊羔子絨與其他纖維[4]。希望通過山羊羔子絨的各種物理指標及外觀形態(tài)的分析研究，提高鑒別山羊羔子絨的準確率。

1 實驗部分

1.1 實驗樣品

14.01 μm山羊羔子絨，15.61 μm常規(guī)山羊絨，16.35 μm細綿羊毛，18.21 μm細牦牛絨。

1.2 實驗儀器

CU-5型纖維細度儀(北京和眾視野科技有限公司)；SDL型光學顯微鏡(SDL International Limited)；JSM-6360型掃描電子顯微鏡(日本電子株式會社)。

1.3 檢測方法

參照GB/T 16988—2013《特種動物纖維與綿羊毛混合物含量的測定》，根據(jù)特種動物纖維與綿羊毛的鱗片結(jié)構(gòu)特征，在投影顯微鏡中分別鑒別出各類纖維，并記錄其根數(shù)、測量其直徑，通過公式計算出各類動物纖維的質(zhì)量百分比。參照GB/T 14593—2008 《山羊絨、綿羊毛及其混合纖維定量分析方法 掃描電鏡法》，通過掃描電子顯微鏡獲得動物纖維的鱗片特征，從而進一步檢測綿羊毛以及特種動物纖維的含量。參照GB/T 10685—2007《羊毛纖維直徑試驗方法 投影顯微鏡法》，利用顯微鏡投影法測量綿羊毛以及特種動物纖維的直徑平均值。

2 實驗結(jié)果與分析

利用光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡將制備好的樣品分別進行鑒別分析。主要從纖維細度、纖維光澤度、纖維條干均勻度、鱗片厚度、鱗片密度、鱗片光潔度、鱗片環(huán)狀、徑高比等分析山羊羔子絨與綿羊毛、牦牛絨以及其他特種動物纖維的區(qū)別[5]。

2.1 山羊羔子絨特征

由于山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維是從不同生長階段的絨山羊身上取得的，主要從以下幾個方面來分析。

2.1.1 在掃描電子顯微鏡下的外觀特征

山羊羔子絨是山羊絨纖維的一種，具有如圖 1的特征。

圖1 山羊羔子絨顯微鏡照片(×1 000)

從圖1(a)、(d)可以看出，山羊羔子絨的纖維縱向順直、條干均勻、鱗片厚度薄，鱗片間距均勻，鱗片邊緣光滑且形態(tài)規(guī)則整齊，環(huán)狀完整且包覆于毛干，與常規(guī)山羊絨相近。除了以上主要特征，有部分山羊羔子絨鱗片厚度較厚、鱗片翹角大、鱗片密度大、纖維表面不平滑、表面光潔度差、輝紋明顯，見圖 1 (b)、(c)。

2.1.2 纖維變異

山羊絨纖維的外觀形態(tài)偏離山羊絨纖維的本質(zhì)特征，即出現(xiàn)了變異纖維，也就是變異山羊絨[6]。將山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維形態(tài)進行比較，可發(fā)現(xiàn)山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維變異率之間的差異。山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維形態(tài)變異率對比見表1。

表1 山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨纖維形態(tài)變異率對比

由表1可見，山羊羔子絨的變異率達到了8.05%，而常規(guī)山羊絨的變異率只有1.77%，山羊羔子絨的變異遠遠大于常規(guī)山羊絨的變異，而且以第4類變異為主。第4類變異即纖維鱗片花、厚，輝紋明顯占比例較大，達到了總變異的4.28%；兩型絨和鱗片脫落的2種變異所占的比例較少，二者加起來約占1.0%；第1類變異形態(tài)即花盆狀在顯微鏡下也比較明顯，細毛尖較多，占總變異的2.76%。

圖2～5為掃描電子顯微鏡下4種形態(tài)變異圖片。其中圖2為第1類變異，即鱗片排列呈花盆狀，鱗片密度較大；圖3為第2類變異，即鱗片很薄但鱗片密度很大，鱗片邊緣呈鋸齒狀；圖4是第3類變異，主要特征有鱗片脫落，鱗片形態(tài)模糊不清。圖5為第4類變異，即鱗片形態(tài)不規(guī)則，環(huán)狀特征不明顯，鱗片厚度較厚，鱗片表面輝紋明顯。

圖2 山羊羔子絨和常規(guī)山羊絨第1類變異(×1 000)

圖3 山羊羔子絨和常規(guī)山羊絨第2類變異(×1 000)

圖4 山羊羔子絨和常規(guī)山羊絨第3類變異(×1 000)

圖5 山羊羔子絨和常規(guī)山羊絨第4類變異(×1 000)

2.2 綿羊毛的特征

綿羊毛纖維條干均勻，纖維直，鱗片厚度厚，纖維光澤暗淡，表面光滑度差。細的綿羊毛纖維鱗片分布均勻，有的鱗片呈環(huán)狀并緊貼毛干；較粗的綿羊毛纖維鱗片較厚，纖維鱗片呈不規(guī)則環(huán)狀，輝紋明顯[7]。綿羊毛的顯微鏡照片見圖 6。

圖6 綿羊毛顯微鏡照片

2.3 牦牛絨特征

牦牛絨細度較粗，鱗片碎、薄、密度大、模糊不清、邊緣呈鋸齒狀[8]。光學顯微鏡下牦牛絨的色素通常以顆粒狀存在于纖維表面，且沿纖維軸向均勻分布，還有部分纖維的色素附著在一側(cè)，而另一側(cè)發(fā)白；掃描電鏡下的牦牛絨鱗片表面粗糙，光潔度差[9]。細牦牛絨的顯微鏡照片見圖 7。

圖7 細牦牛絨顯微鏡照片

2.4 山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的鑒別

2.4.1 鱗片厚度的對比

在掃描電子顯微鏡下，放大6 000倍，鱗片邊緣的高度即為鱗片厚度。一般山羊絨鱗片厚度在0.35～0.40 μm之間。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，山羊羔子絨的鱗片厚度平均值為0.35 μm，常規(guī)山羊絨的鱗片厚度較山羊羔子絨的鱗片厚度厚，平均鱗片厚度為0.37 μm。

2.4.2 鱗片密度的對比

在掃描電子顯微鏡下，放大1 000倍，1 mm長度內(nèi)的鱗片數(shù)，即鱗片密度。山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的鱗片密度測試結(jié)果表明：山羊羔子絨鱗片密度的平均值為65.9個/mm，常規(guī)山羊絨鱗片密度的平均值為59.2個/mm，即山羊羔子絨的鱗片密度比常規(guī)山羊絨鱗片密度大。

2.4.3 徑高比的對比

鱗片可見高度是指沿纖維軸向，相鄰2鱗片邊緣間的距離。徑高比是指纖維直徑(d)和鱗片可見高度(l)的比值。徑高比是鑒別動物纖維的一個重要指標。山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的徑高比測試結(jié)果表明：山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的徑高比不論是從最大值、最小值還是平均值都沒有明顯區(qū)別，且都小于1.1[10]。

由以上分析可知：山羊羔子絨與常規(guī)山羊絨的徑高比沒有明顯區(qū)別，但是山羊羔子絨的變異率遠大于常規(guī)山羊絨，而且鱗片密度較大，鱗片厚度較常規(guī)山羊絨薄。由此可見，在混紡產(chǎn)品的鑒別中，山羊羔子絨的誤判率會大大增加，鑒別難度也高于常規(guī)山羊絨。從比對結(jié)果中也證明，近20%實驗室將變異山羊羔子絨誤判為綿羊毛。因此將山羊羔子絨與綿羊毛以及牦牛絨混紡后的鑒別難度更大。

2.5 細度相近的山羊羔子絨與綿羊毛的鑒別

圖8是綿羊毛與山羊羔子絨在掃描電鏡下放大1 000倍的圖片，其中圖8(a)、(c)中山羊羔子絨的纖維鱗片厚度較厚，輝紋明顯，且光澤較差，鱗片密度大，鱗片間距較寬，鱗片翹角大，與綿羊毛極其相似；圖8(b)、(d)圖中的綿羊毛鱗片環(huán)狀明顯，鱗片厚度較薄，鱗片間距比較均勻，鱗片邊緣光滑，纖維條干均勻度較好，容易誤判成山羊羔子絨。因此這一部分纖維在鑒別過程中比較難區(qū)分，同時也是鑒別的難點。

圖8 綿羊毛與山羊羔子絨(×1 000)

隨著纖維細度的增加，山羊羔子絨與綿羊毛的特征區(qū)別明顯，容易鑒別。細度較粗的綿羊毛和山羊羔子絨照片見圖9。

圖9 細度較粗的綿羊毛和山羊羔子絨

部分綿羊毛細度細，與山羊羔子絨有交叉，容易與其混淆，混紡之后的誤判率較高。細度較細的綿羊毛和山羊羔子絨的比較見圖10。因此就細度相近的山羊羔子絨與綿羊毛纖維鱗片密度、厚度以及徑高比進行對比分析，進一步提高山羊羔子絨與綿羊毛的判別準確度。細度相近的山羊羔子絨與綿羊毛纖維就鱗片密度、厚度以及徑高比對比見表2。

圖10 細度較細的綿羊毛和山羊羔子絨

表2 細度相近的山羊羔子絨與綿羊毛纖維對比

由表2可知，細度相近的綿羊毛與山羊羔子絨的鱗片密度以及徑高比接近，通過這2個指標不能準確的區(qū)分山羊羔子絨和綿羊毛；但是從鱗片厚度明顯可以看出，綿羊毛的鱗片厚度約是山羊羔子絨鱗片厚度的2倍。因此在判別山羊羔子絨和細綿羊毛時主要抓住鱗片厚度來鑒別，同時以鱗片密度和徑高比作為參考。

另外，光學顯微鏡下，綿羊毛纖維整體的鱗片厚度厚，光澤暗淡，條干不均勻，表面光滑程度較差，鱗片間距分布不均勻(有的鱗片間距大，有的鱗片間距小)，鱗片排列的規(guī)整度較差。通過這些外觀形態(tài)特點也可以辨別綿羊毛和山羊羔子絨。

通過以上數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，山羊羔子絨與綿羊毛的鑒別難點主要集中在細度相近的這一部分纖維上。綿羊毛的細度越細越容易和山羊羔子絨產(chǎn)生誤判，而鱗片厚度的分析可以減少誤判率。另外需要將掃描電子顯微鏡與光學顯微鏡相結(jié)合，利用纖維的鱗片密度、鱗片厚度、鱗片環(huán)狀、徑高比、纖維光澤、纖維條干均勻度等來區(qū)分二者。

2.6 細度相近的山羊羔子絨與牦牛絨的鑒別

顯微鏡下，山羊羔子絨與牦牛絨圖片見圖11，由圖11(a)、(c)可以明顯看出，山羊羔子絨中部分纖維鱗片厚度薄，鱗片邊緣不整齊，纖維表面光潔度差，與牦牛絨纖維特別相似；圖11 (b)、(d)中，牦牛絨纖維鱗片環(huán)狀明顯，鱗片厚度較厚，纖維邊緣整齊，與山羊羔子絨特別相似，因此在鑒別過程中很容易將以上2種纖維誤判，從而增加了鑒別的難度。

圖11 山羊羔子絨與牦牛絨(×1 000)

牦牛絨纖維的細度越粗，牦牛絨的特征越顯著，越不容易與山羊羔子絨混淆，細度較粗的山羊羔子絨和牦牛絨見圖12；而細度較細的牦牛絨鱗片間距較寬，鱗片環(huán)狀明顯，與山羊羔子絨纖維的特征接近， 細度較細的山羊羔子絨和牦牛絨見圖13。

圖12 細度較粗的牦牛絨和山羊羔子絨

圖13 細度較細的牦牛絨和山羊羔子絨

因此比較難區(qū)分，即細度較細的牦牛絨纖維與山羊羔子絨纖維是混紡之后鑒別的難點。表 3是將細度相近的山羊羔子絨與牦牛絨纖維鱗片密度、厚度以及徑高比對比分析，進而減少牦牛絨與山羊羔子絨之間的誤判率。

表3 細度相近的山羊羔子絨與牦牛絨纖維比對比

表3中細牦牛絨鱗片密度以及徑高比的數(shù)據(jù)顯示，牦牛絨的鱗片密度、徑高比大，因此在同等纖維細度范圍內(nèi)，鱗片密度和徑高比是判斷二者的重要依據(jù)。另外，細牦牛絨鱗片厚度較山羊羔子絨的鱗片厚度較薄，但不是太明顯，不能作為判別的主要依據(jù)。而在鑒別過程中，可以作為參考。

在光學顯微鏡下，牦牛絨纖維鱗片特別薄，呈碎密形式，光澤較暗淡，邊緣呈鋸齒狀，纖維粗細不勻。這也是判別牦牛絨和山羊羔子絨的重要特征。

通過觀察分析，牦牛絨纖維整體細度較粗，鱗片厚度較薄，密度大，鱗片模糊不清，徑高比大，鱗片排列不規(guī)則、不整齊且鱗片邊緣多呈鋸齒狀。細度較細的牦牛絨纖維與山羊羔子絨纖維可以通過纖維的徑高比和鱗片密度來鑒別。再者,應該將光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡相結(jié)合，通過觀察纖維色素的分布，纖維光澤，條干均勻度，鱗片厚度、密度等指標，綜合考慮來進一步增加二者判別的準確率。

3 結(jié) 論

①山羊羔子絨的變異較大，以第4種變異為主，即鱗片花、厚，輝紋明顯，極易與細綿羊毛混淆。另外第3種變異的山羊羔子絨與不帶色素且較細的青牦牛絨極易產(chǎn)生誤判。因此需要檢測人員多觀察，正確掌握熟悉各種動物纖維的外觀形態(tài)。

②山羊羔子絨的鱗片密度較常規(guī)山羊絨大，鱗片厚度較常規(guī)山羊絨薄，因此，山羊羔子絨的鑒別難度要高于常規(guī)山羊絨。鱗片厚度是鑒別山羊羔子絨和綿羊毛的重要指標；鱗片密度和徑高比是區(qū)分山羊羔子絨與牦牛絨的重要依據(jù)，通過對以上參數(shù)的分析研究方可減少誤判。

③掃描電子顯微鏡不能夠完全將山羊羔子絨與綿羊毛以及牦牛絨區(qū)分開來，必須要結(jié)合光學顯微鏡，通過觀察纖維的鱗片厚度、鱗片密度、鱗片間距、鱗片的環(huán)狀、纖維光澤度，纖維的條干均勻度等特征來進一步辨別區(qū)分山羊羔子絨與其他特種動物纖維。

④鑒別山羊羔子絨與其他特種動物纖維時，無論是借助掃描電子顯微鏡還是光學顯微鏡，檢測人員應熟知各種動物纖維的特征。同時要抓住以下幾方面的特點，包括纖維條干均勻度、纖維光澤度、纖維表面光滑程度、鱗片厚度、鱗片密度、鱗片環(huán)狀、徑高比。通過對以上特征的分析研究，方可增加鑒別的準確率。