简述羊绒纤维检测鉴别方法李日东杨柳（西安工程大学纺织与材料学院, 陕西西安 710048）摘要：本文详细列举了现阶段检测鉴别羊绒和羊毛以及其他类羊绒纤维的主要方法，并阐述其鉴别原理以及优缺点。

关键字：羊绒鉴别原理方法Brief Description of Cashmere IdentificationLi Ridong, YANG Liu(Faculty of Textile＆Material, Xi’an Polytechnic University, Xi’an 710048,China )Abstract:Several main methods to identify difference between cashmere and wool fibers or some other fibers which like wool were introduced in this article, and elaborate its distinction principle as well as the good and bad points.Key words: cashmere; identify; principle; method羊绒鉴别主要有以下几种方法，光学显微镜法、扫描电镜法(简称SEM 法) 、计算机图像识别法、近红外光谱技术、溶液法、生物芯片法、计算机辅助染色检测法、结晶分析法、电泳法、伸展液定量分析法、比重法、氨基酸分析法等。

然而由于种种原因许多鉴别方法只是出于理论上的可行，并不能在实践中的得到推广。

1、光学显微镜法用光学显微镜鉴别羊绒和其他类羊绒纤维，主要是通过对纤维的外观特征加以判断鉴别，通过观察纤维鳞片形状及整齐度、鳞片表面的光洁程度、鳞片密度、纤维轴向粗细均匀程度及光泽来鉴别。

但是用这种方法鉴别染色后的纤维或者是经过加工处理后的纤维，尤其是在鉴别羊绒和改性细羊毛时效果就不是那么明显了。

羊绒纤维经染色后纤维的外观形态发生变化，由于染料的上染会给纤维表面镀一层薄膜的效果，可能造成误判。

如果染料浓度继续加大，染液会从鳞片的梢端渗入，显得鳞片边缘特别清晰，给人以鳞片较厚的感觉，易误判为羊毛。

另外，随着生物进化和羊种杂交，羊绒和羊毛的外观都在发生着微妙的变化，那么先前用于判断羊绒和羊毛的标准也就越来越不能满足鉴别的要求，从而导致误判。

以下是羊绒、羊毛纤维在显微镜下存在的一些特征区别：(1)羊绒鳞片比羊毛薄，在显微镜下光线的透过性能好，透光均匀，纤维亮度均匀，无阴影感，无突起；而羊毛纤维的鳞片厚，透光不均匀，毛干多阴影感和突起。

(2) 羊绒鳞片包覆毛干紧密，翘角很小，比较光滑平贴；而羊毛由于鳞片比较厚导致翘角大，表面突起较多，缺少平滑感。

(3) 羊绒鳞片长度较长，间距大，排列密度比羊毛小。

(4) 羊绒纤维毛干均匀，很少扭转，变形；而羊毛纤维毛干不均匀，扭转较多。

尽管羊绒、羊毛纤维存在以上这些特征的差别，但有时候这些特征区别非常细小。

即使经验丰富的检测人员也难以准确识别。

这就是光学显微镜法的局限性。

而且该方法存在的误差较大。

原因其一是由于投影效果不是十分清晰，有些鳞片的细节无法完整正确地体现出来，特别是经过改性处理之后的细羊毛及80 支羊毛在鳞片结构上与羊绒很相似，鉴别起来较为困难。

另一方面，该种方法对检测人员要求较高，检测时主要靠检测人员用肉眼对纤维进行直接判断，带有较强的主观性，导致检测结果上存在较大的差异。

因而要求检测人员有较高的技术水平，同时也需要对同一试样进行多人多次的检验，以保证结果的准确性。

2、扫描电镜法（SEM法）及计算机图像识别法鉴别羊绒纤维SEM 法的测试依据就是纤维表面的鳞片厚度之间的差异。

如果一种纤维的鳞片厚度大于0.155μm ，则应认定为羊毛，而包括羊绒在内的特种动物纤维的鳞片厚度应该小于0.155μm。

然而如前所述，染色后的纤维表面鳞片由于染料的覆盖势必会变厚。

这就会影响到鉴别的准确性。

另外经过机械物理、化学加工的纤维，表面鳞片也会受到不同程度的损伤，使得鳞片发生厚度变化，同样也会影响到最终的鉴定结果。

为了解决用显微镜鉴别染色后羊绒中出现的问题，曾志明提出了计算机辅助染色检测法，其核心思想是运用普通显微镜检测染色纤维的色彩特征量值(色相、纯度、明度) 和纤维细度值，运用灰色理论进行分析，建立山羊绒与羊毛纤维鉴别与计数的数字化模型，开发出一个自动检测软件，运用软件对山羊绒含量进行测定。

此方法的关键技术是用消光度试验寻找合适的染料和工艺条件，使羊绒和羊毛经染色处理后产生最大色差。

扫描电子显微镜检测法可清晰的将各种毛绒类纤维的鳞片结构特征的细节体现出来，但进行判断时仍然是靠检测者的主观判断进行选择，还不能得到较为客观的结果。

使用计算机图像法检测时，仍然是以扫描电镜的照片为依据，不同的是是利用计算机的高速度、高效率、准确的判断能力进行鉴别。

利用此种方法进行检测，必须要选择好一些能多个方面描述纤维表面鳞片特征的参数，并进行计算，如鳞片的高度、长度、鳞片的厚度、鳞片长度与高度的比值等。

运用这些参数的计算，用其结果进行对比鉴别，可以排除人为的主观判断因素，鉴别的误差小，达到更为客观准确的效果。

3、溶液法和染色法溶液法是根据同一鉴别溶液中，纤维卷曲伸展状态的不同来鉴别细羊毛和羊绒纤维。

羊毛的皮质层主要组成成分是正皮质和偏皮质细胞，而羊绒的皮质层主要组成成分是正皮质和间皮质细胞。

另一方面，羊绒的鳞片层较细羊毛薄，溶液容易渗透到纤维皮质层，加之纤维细度较细，溶液能够渗透整根纤维。

故经同一鉴别液处理后，两种纤维的卷曲变化发生不同：羊绒卷曲伸展，沿整根纤维方向曲率变得很小且均匀；而细羊毛几乎仍保持着原卷曲形态,，且曲率不均匀。

借助光学显微镜可观察到此伸展差异。

陈国华等人利用碱对羊绒和羊毛不同的作用情况进行了羊绒/羊毛含量的定量分析，实验结果表明在温度为65℃、浓度为0.75% 的碱溶液中处理30 min 时，羊绒与羊毛的碱溶度差异最大，分别为33.3% 和16.65%，此条件可作为羊绒/羊毛含量定量分析，同时也可以验证羊绒的纯度。

染色法则利用了羊毛和羊绒纤维染色性能的差异。

羊毛和羊绒都具有较好的染色性能，由于羊绒比表面积大，鳞片较薄，且排列较稀，染料分子易向内部扩散，故羊绒纤维比羊毛纤维的上染率高。

且羊绒纤维的等电点要高于羊毛纤维，导致上染率差异：在染色开始阶段，羊绒吸附染料量远大于羊毛，上染率差异最大。

根据其染色性能的差异，选用相同的染料和处方，根据得色及上染率的不同来鉴别细羊毛和羊绒。

4、近红外光谱技术近红外光谱主要是对样品中X—H键(这里X 代表C、N、O、S 等) 在中红外区基频振动的谐波和组合谐波吸收。

近红外光谱分析技术是一种间接分析技术，它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。

由于羊绒与羊毛具有几乎相同的化学结构，因此羊绒和羊毛的原始谱图看起来非常相似。

徐静等人采用Vision 软件提供的标准正规变差(SNV)功能对原始谱图进行处理，再对原始谱图求取二阶导数，以降低基线的漂移，强化光谱信号，这样可以消除样品的不均匀性。

在产品鉴定过程中，采用SNV 和二阶导数光谱处理方法及波长空间最大距离的运算法则。

将待测光谱与产品光谱相减，并在每个波长处计算出标准偏差，当最大值小于某一阈值时，即认定待测物为该种产品(羊绒或羊毛) 。

利用近红外光谱技术可以在不破坏样品的情况下鉴别羊绒和羊毛，而且此方法操作简单，无需样品前处理，所需检测时间短，通常1min内即可完成。

但是利用近红外光谱进行定性鉴别的准确性、可靠性,很大程度上取决于建立模型数据库的代表性。

如推广使用则必要逐步积累样品，建立相当完善的数据库和模型。

5、生物芯片法随着生物技术的快速发展，山羊和绵羊的杂交以及利用基因组合改变山羊和绵羊的基因组，生产出各种各样的羊绒羊毛纤维不断出现。

显然，传统的鉴别方法更是无法适应新的动物纤维。

美国Affymetrix 公司和国立阿贡实验室开发出一种生物芯片，这种生物芯片中含有有机物，因为不同的有机物对不同的物质具有敏感性，所以通过记录这些有机物产生的反应，并转换成一定的信号，就可以达到鉴别的目的。

这种生物芯片采用微凝胶技术，在一块大小如显微镜用承物玻璃片的玻璃表面上，设计了多达1万个作用如同微型测试管的微机构。

在测试时每个微凝胶结构中的化学物质与被测生物对象发生反应，便可测出DNA 的序列、基因变异、蛋白质相互作用和免疫反应等。

生物芯片在数秒之内就能进行数千次破译基因密码等生物反应。

由于羊绒和羊毛在DNA链段上有着不同的结构特征，因此可利用DNA特性来鉴别羊绒和羊毛。

人们对此法的期望值很高，但是这种高费用的技术显然不是很容易就能得到推广的。

6、基于贝叶斯方法的山羊绒与细羊毛的鉴别石先军等人根据细羊毛与山羊绒的鳞片形状与结构特征的不同，提出智能识别两类纤维的方法。

通过CCD系统获取两类纤维的灰度图像，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两类纤维鳞片形状特征的四个比对指标及细度、鳞片高度或密度、鳞片边界周长和鳞片显示面积。

在样本数据库上基于四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。

7、纤维内部结晶分析法侯秀良等人运用广角X-射线衍射法（WAXD）和差示扫描量热法(DSC)对山羊绒和羊毛纤维结晶结构做了研究。

他们通过对山羊绒、羊毛纤维衍射峰强度及熔融焓的比较分析，得到一个结论：山羊绒纤维的结晶度、a—结晶度高于羊毛纤维，大分子排列规整性好；羊毛纤维的结晶度、a—结晶度分别为山羊绒纤维的81.2%和75.8%。

实验证实通过测定纤维中大分子的结晶度来鉴别羊绒和羊毛纤维具有可行性。

8、深色羊绒鉴别羊绒纤维在上染深色染料后，纤维原先的鳞片结构完全被掩盖起来，检验人员在一般显微投影仪下，难以看清纤维的鳞片结构，容易造成误判。

目前对染色后的羊绒织物或者羊绒纤维的鉴别方法主要有两种，及先褪色后鉴别或者利用黑白显微镜头直接观察进行鉴别。

现有的羊绒褪色方法主要有平平加褪色和保险粉褪色两种。

苏琼用这两种助剂对染色后的羊绒织物坯布进行了褪色实验，结果表明只有在加入过量的平平加后，才能褪去坯布表面的浮色而不能彻底褪去渗透到纤维内部染料，所以平平加褪色效果不明显，不能满足随后的羊绒鉴别测试。

而用保险粉在70℃、10min水浴条件下对染色的羊绒坯布进行褪色后，发现褪色效果明显，且能满足后续的鉴别测试。