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山羊绒与羊毛纤维鉴别检测综述
佚名
2024/2/29
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山羊绒与羊毛纤维鉴别检测综述

1 山羊绒与羊毛纤维的性质
1.1 山羊绒的基本结构和性能
山羊绒是山羊内层的绒毛。山羊原绒有白、青、紫等色,以白色山羊绒最为珍贵。山羊绒纤维基本组成物质为蛋白质。
山羊绒由鳞片和皮质层组成,没有髓质层。鳞片较薄,鳞片表面及边缘光滑,鳞片紧贴毛干,鳞片结构如图l所示。皮质层是纤维的主体,它是由细而长的纺锤体角质细胞顺着纤维纵轴紧密排列而成,纤维的性能主要取决于皮质层。山羊绒的强伸度、弹性变化比羊毛好,具有细、轻、柔软、保暖性好等优良特性。山羊绒一般用于作羊绒衫,粗纺作高级服装如大衣呢,也可作精纺高级服装原料。

1.2羊毛的基本结构和性能
纺织用毛类纤维中最大量的是绵羊毛,泛称羊毛。羊毛纤维覆盖于绵羊皮肤的表层,并非均匀分布,而是呈簇状密集在一起。可以分为3个组成部分:包覆在毛干外部的鳞片层,组成羊毛实体主要部分的皮质层,在毛干中心由不透明毛髓组成的髓质层。髓质层只存在于较粗的纤维中,细毛无髓质层,鳞片结构见图2。

鳞片层的主要作用是保护羊毛不受外界条件的影响而引起性质变化。鳞片排列的疏密和附着程度对羊毛的光泽和表面性质有很大的影响。鳞片层的存在,使羊毛具有毡化的特性。皮质层在鳞片层的里面,是羊毛的主要组成部分,也是决定羊毛物理化学性质的基本物质。它和鳞片层之间以细胞间紧密联结在一起。髓质层是由结构松散和充满空气的角蛋白细胞组成,细胞间相互联系较差,含髓质层多的羊毛脆而易断。不易染色。
1.3山羊绒与羊毛纤维的差异
山羊绒与羊毛纤维相似,即由鳞片层和皮质层构成。山羊绒的鳞片形态与羊毛纤维有较大的区别,山羊绒的鳞片上缘紧贴于毛干,翘角小,边缘棱脊较薄,表面光滑,仅在少数鳞片上观察到辉纹状的条痕.这与羊毛纤维不同。所以山羊绒表面光滑,再加上纤维细.其手感必然滑而柔软。由于不同的生长位置及周期,它们的卷曲形态与细度不同,多为不规则的空间螺旋状.而非平面卷曲,卷曲数少而深。因羊种及生长地域环境不同,山羊绒的细度和长度也存在较大差异。山羊绒的缩绒性能比羊毛纤维差,因此山羊绒及其制品在洗涤和缩绒时可以采用比羊毛纤维稍高的温度。山羊绒的比电阻远大于羊毛纤维,更易于产生静电。会给纺织、染整带来不便。在同温湿度条件下山羊绒比羊毛纤维更容易吸湿。山羊绒与羊毛纤维的形态比较见表1。


1 山羊绒与羊毛纤维的性质
1.1 山羊绒的基本结构和性能
山羊绒是山羊内层的绒毛。山羊原绒有白、青、紫等色,以白色山羊绒最为珍贵。山羊绒纤维基本组成物质为蛋白质。
山羊绒由鳞片和皮质层组成,没有髓质层。鳞片较薄,鳞片表面及边缘光滑,鳞片紧贴毛干,鳞片结构如图l所示。皮质层是纤维的主体,它是由细而长的纺锤体角质细胞顺着纤维纵轴紧密排列而成,纤维的性能主要取决于皮质层。山羊绒的强伸度、弹性变化比羊毛好,具有细、轻、柔软、保暖性好等优良特性。山羊绒一般用于作羊绒衫,粗纺作高级服装如大衣呢,也可作精纺高级服装原料。

1.2羊毛的基本结构和性能
纺织用毛类纤维中最大量的是绵羊毛,泛称羊毛。羊毛纤维覆盖于绵羊皮肤的表层,并非均匀分布,而是呈簇状密集在一起。可以分为3个组成部分:包覆在毛干外部的鳞片层,组成羊毛实体主要部分的皮质层,在毛干中心由不透明毛髓组成的髓质层。髓质层只存在于较粗的纤维中,细毛无髓质层,鳞片结构见图2。

鳞片层的主要作用是保护羊毛不受外界条件的影响而引起性质变化。鳞片排列的疏密和附着程度对羊毛的光泽和表面性质有很大的影响。鳞片层的存在,使羊毛具有毡化的特性。皮质层在鳞片层的里面,是羊毛的主要组成部分,也是决定羊毛物理化学性质的基本物质。它和鳞片层之间以细胞间紧密联结在一起。髓质层是由结构松散和充满空气的角蛋白细胞组成,细胞间相互联系较差,含髓质层多的羊毛脆而易断。不易染色。
1.3山羊绒与羊毛纤维的差异
山羊绒与羊毛纤维相似,即由鳞片层和皮质层构成。山羊绒的鳞片形态与羊毛纤维有较大的区别,山羊绒的鳞片上缘紧贴于毛干,翘角小,边缘棱脊较薄,表面光滑,仅在少数鳞片上观察到辉纹状的条痕.这与羊毛纤维不同。所以山羊绒表面光滑,再加上纤维细.其手感必然滑而柔软。由于不同的生长位置及周期,它们的卷曲形态与细度不同,多为不规则的空间螺旋状.而非平面卷曲,卷曲数少而深。因羊种及生长地域环境不同,山羊绒的细度和长度也存在较大差异。山羊绒的缩绒性能比羊毛纤维差,因此山羊绒及其制品在洗涤和缩绒时可以采用比羊毛纤维稍高的温度。山羊绒的比电阻远大于羊毛纤维,更易于产生静电。会给纺织、染整带来不便。在同温湿度条件下山羊绒比羊毛纤维更容易吸湿。山羊绒与羊毛纤维的形态比较见表1。



2山羊绒与羊毛纤维的鉴别方法
2.1 染色法
染色法是利用山羊绒较细、表面能高、对某一类染料吸附能力强的特点来区别山羊绒与羊毛纤维。采用酸性染料(普拉红B、普拉黄CN、普拉兰GN)染色,工艺曲线如图3所示。根据染色性能的差异,选用相同的染料和处方,通过判别得色及上染率的不同来鉴别山羊绒和羊毛纤维。

染色结果:山羊绒上染率较高,得色较深;而羊毛纤维得色较浅。
这种方法有许多缺陷,它只适用于未染色的样品。染色时要绝对均匀,待测样品中的纤维未受到任何较强的化学损伤,而实际情况常常并非如此,所以该方法精度不高,应用受到限制。
2.2溶液鉴别法
山羊绒与羊毛纤维皮质层细胞分布有差异,羊毛纤维的皮质层由正、副皮质细胞组成并呈双边并列结构.而山羊绒除正、副皮质细胞之外,还有少量的间皮质细胞,呈双边分布为主。因此在同一鉴别溶液中,纤维的卷曲变化亦不同,由于山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;而羊毛纤维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。实验发现,试样剪切长度为3mm,在浓度为0.1%十二烷基硫酸钠水溶液中处理l h.两种纤维的伸展差异最明显。这种方法适合于纤维宏观形态差异的鉴别,但相对特征和精度有限。
2.3光学投影显微镜法
根据山羊绒与羊毛纤维的细度及表面鳞片结构特征等,可在光学投影显微镜下观察羊绒与羊毛纤维的鳞片结构分辨两种纤维。光学投影显微镜由于放大倍数和景深的限制,图像分辨率较低,受样品颜色影响较大,无法区分鳞片的细微结构,不能测量鳞片的边缘厚度、边缘高度,特别是对纤维表面进行了化学处理后的鉴别比较困难。因此很难精确分辨。误差较大。
2.4扫描电子显微镜法
扫描电子显微镜能够清晰观察和再现纤维的宏观和微观结构,其使用的成像信息是二次电子并用高亮度调节方法获得的扫描图像,图像具有分辨率高、景深大、立体感强的特点,放大倍数从几千到几十万倍,能够清晰准确地观察到纤维的鳞片形态、覆盖密度、鳞片张角等。但此法只能测得一些比较容易的直观数据,对于需要处理之后才能获得的数据(面积、周长) 等就无能为力,对所得数据不能统计计算,更不能自动识别。


2.5计算机图形分析法
计算机图形分析法是利用扫描电子显微镜对山羊绒和羊毛纤维实时成像,通过图像采集卡将山羊绒和羊毛纤维的图像传送到计算机系统,由计算机系统对图像进行灰度变换、滤波等图像处理,然后通过求最大类间方差得到最佳阈值,对图像分割,根据两种纤维的形态特点提取特征并加以分类识别。此检测方法客观、准确.减少了对检测人员水平、经验的依赖性,但缺点是效率低、速度慢、成本高。
2.6生物芯片法
不同有机物对不同的物质具有敏感性,若能记录下这些有机物产生的反应,并转化成一定的信息,就可以达到探测目的。生物芯片法就是根据这一原理设计的。这种生物芯片采用微凝胶技术,在一块大小如显微镜载玻片的玻璃表面上设计了多达一万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,便可以测出DNA (遗传物质脱氧核糖核酸)的序列、基因变异、蛋白质相互作用和免疫反应等。
目前国外在生物芯片技术的开发应用已取得了新进展。山羊绒和羊毛纤维在DNA链段上有着不同的结构特征,因此可以利用DNA特性来开发设计DNA 探头和DNA芯片。1992年.美国专家首次制作了具有羊毛特性的DNA探头,可区别出从羊绒、羊毛分离的DNA。但目前尚未实现广泛应用。
日本纺织监察协会(JSIF)目前采用的动物纤维鉴别方法是显微镜观察法和DNA分析法。DNA定性分析法可用于对羊毛、羊绒、牦牛毛、兔毛、羊驼毛等动物纤维和皮革的鉴别。DNA定量分析法主要用于羊毛、羊绒混纺制品。
3结语
(1)山羊绒与羊毛纤维的鉴别主要通过观察其鳞片的形态、密度、鳞片翘角、厚度等参数进行判断区分。
(2)光学投影显微镜法虽然容易操作,但是准确度差,可测指标少。扫描电子显微镜法准确度高,但只能测得一些比较容易的直观数据,对所得数据不能统计计算。计算机图像法能全面将毛绒类纤维的鳞片结构特征参数反映出来,并能加以客观判断,是一种较为理想的检测方法。生物芯片法是近几年迅速发展起来的纤维鉴别技术,但我国在这方面的研究还有待于进一步深入。



              

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