山羊羔子绒纤维鉴别

田智芳，红 霞，徐仙梅，马海燕

(1.鄂尔多斯羊绒集团，内蒙古 鄂尔多斯 017000； 2.内蒙古东科纺织品检测服务有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

山羊羔子绒是指从6～8个月以下的山羊羔子身上取得的直径在14 μm左右的山羊绒纤维，是产自幼小绒山羊身上的一种极为珍贵的动物纤维，也是倍受国内外奢侈品牌青睐的高档稀有纺织原料[1]。

马海燕等[2]对全国不同产绒区中30批山羊绒的长度、细度、鳞片特征等物理指标进行了系统的分析研究，同时也对山羊羔子绒做了初步的分析，但不够系统、全面。本文结合“第三届全国绒毛纤维比对试验”中4号山羊羔子绒样品的比对结果及存在的问题，重点针对山羊羔子绒与常规山羊绒、细绵羊毛[3]、细牦牛绒存在的异同，利用扫描电子显微镜和光学显微镜从纤维外观形态(即鳞片结构参数，包括鳞片密度、鳞片厚度、径高比等)以及纤维条干均匀度、光泽、细度等方面来区别山羊羔子绒与其他纤维[4]。希望通过山羊羔子绒的各种物理指标及外观形态的分析研究，提高鉴别山羊羔子绒的准确率。

1 实验部分

1.1 实验样品

14.01 μm山羊羔子绒，15.61 μm常规山羊绒，16.35 μm细绵羊毛，18.21 μm细牦牛绒。

1.2 实验仪器

CU-5型纤维细度仪(北京和众视野科技有限公司)；SDL型光学显微镜(SDL International Limited)；JSM-6360型扫描电子显微镜(日本电子株式会社)。

1.3 检测方法

参照GB/T 16988—2013《特种动物纤维与绵羊毛混合物含量的测定》，根据特种动物纤维与绵羊毛的鳞片结构特征，在投影显微镜中分别鉴别出各类纤维，并记录其根数、测量其直径，通过公式计算出各类动物纤维的质量百分比。参照GB/T 14593—2008 《山羊绒、绵羊毛及其混合纤维定量分析方法 扫描电镜法》，通过扫描电子显微镜获得动物纤维的鳞片特征，从而进一步检测绵羊毛以及特种动物纤维的含量。参照GB/T 10685—2007《羊毛纤维直径试验方法 投影显微镜法》，利用显微镜投影法测量绵羊毛以及特种动物纤维的直径平均值。

2 实验结果与分析

利用光学显微镜和扫描电子显微镜将制备好的样品分别进行鉴别分析。主要从纤维细度、纤维光泽度、纤维条干均匀度、鳞片厚度、鳞片密度、鳞片光洁度、鳞片环状、径高比等分析山羊羔子绒与绵羊毛、牦牛绒以及其他特种动物纤维的区别[5]。

2.1 山羊羔子绒特征

由于山羊羔子绒与常规山羊绒纤维是从不同生长阶段的绒山羊身上取得的，主要从以下几个方面来分析。

2.1.1 在扫描电子显微镜下的外观特征

山羊羔子绒是山羊绒纤维的一种，具有如图 1的特征。

图1 山羊羔子绒显微镜照片(×1 000)

从图1(a)、(d)可以看出，山羊羔子绒的纤维纵向顺直、条干均匀、鳞片厚度薄，鳞片间距均匀，鳞片边缘光滑且形态规则整齐，环状完整且包覆于毛干，与常规山羊绒相近。除了以上主要特征，有部分山羊羔子绒鳞片厚度较厚、鳞片翘角大、鳞片密度大、纤维表面不平滑、表面光洁度差、辉纹明显，见图 1 (b)、(c)。

2.1.2 纤维变异

山羊绒纤维的外观形态偏离山羊绒纤维的本质特征，即出现了变异纤维，也就是变异山羊绒[6]。将山羊羔子绒与常规山羊绒纤维形态进行比较，可发现山羊羔子绒与常规山羊绒纤维变异率之间的差异。山羊羔子绒与常规山羊绒纤维形态变异率对比见表1。

表1 山羊羔子绒与常规山羊绒纤维形态变异率对比

由表1可见，山羊羔子绒的变异率达到了8.05%，而常规山羊绒的变异率只有1.77%，山羊羔子绒的变异远远大于常规山羊绒的变异，而且以第4类变异为主。第4类变异即纤维鳞片花、厚，辉纹明显占比例较大，达到了总变异的4.28%；两型绒和鳞片脱落的2种变异所占的比例较少，二者加起来约占1.0%；第1类变异形态即花盆状在显微镜下也比较明显，细毛尖较多，占总变异的2.76%。

图2～5为扫描电子显微镜下4种形态变异图片。其中图2为第1类变异，即鳞片排列呈花盆状，鳞片密度较大；图3为第2类变异，即鳞片很薄但鳞片密度很大，鳞片边缘呈锯齿状；图4是第3类变异，主要特征有鳞片脱落，鳞片形态模糊不清。图5为第4类变异，即鳞片形态不规则，环状特征不明显，鳞片厚度较厚，鳞片表面辉纹明显。

图2 山羊羔子绒和常规山羊绒第1类变异(×1 000)

图3 山羊羔子绒和常规山羊绒第2类变异(×1 000)

图4 山羊羔子绒和常规山羊绒第3类变异(×1 000)

图5 山羊羔子绒和常规山羊绒第4类变异(×1 000)

2.2 绵羊毛的特征

绵羊毛纤维条干均匀，纤维直，鳞片厚度厚，纤维光泽暗淡，表面光滑度差。细的绵羊毛纤维鳞片分布均匀，有的鳞片呈环状并紧贴毛干；较粗的绵羊毛纤维鳞片较厚，纤维鳞片呈不规则环状，辉纹明显[7]。绵羊毛的显微镜照片见图 6。

图6 绵羊毛显微镜照片

2.3 牦牛绒特征

牦牛绒细度较粗，鳞片碎、薄、密度大、模糊不清、边缘呈锯齿状[8]。光学显微镜下牦牛绒的色素通常以颗粒状存在于纤维表面，且沿纤维轴向均匀分布，还有部分纤维的色素附着在一侧，而另一侧发白；扫描电镜下的牦牛绒鳞片表面粗糙，光洁度差[9]。细牦牛绒的显微镜照片见图 7。

图7 细牦牛绒显微镜照片

2.4 山羊羔子绒与常规山羊绒的鉴别

2.4.1 鳞片厚度的对比

在扫描电子显微镜下，放大6 000倍，鳞片边缘的高度即为鳞片厚度。一般山羊绒鳞片厚度在0.35～0.40 μm之间。经测量发现，山羊羔子绒的鳞片厚度平均值为0.35 μm，常规山羊绒的鳞片厚度较山羊羔子绒的鳞片厚度厚，平均鳞片厚度为0.37 μm。

2.4.2 鳞片密度的对比

在扫描电子显微镜下，放大1 000倍，1 mm长度内的鳞片数，即鳞片密度。山羊羔子绒与常规山羊绒的鳞片密度测试结果表明：山羊羔子绒鳞片密度的平均值为65.9个/mm，常规山羊绒鳞片密度的平均值为59.2个/mm，即山羊羔子绒的鳞片密度比常规山羊绒鳞片密度大。

2.4.3 径高比的对比

鳞片可见高度是指沿纤维轴向，相邻2鳞片边缘间的距离。径高比是指纤维直径(d)和鳞片可见高度(l)的比值。径高比是鉴别动物纤维的一个重要指标。山羊羔子绒与常规山羊绒的径高比测试结果表明：山羊羔子绒与常规山羊绒的径高比不论是从最大值、最小值还是平均值都没有明显区别，且都小于1.1[10]。

由以上分析可知：山羊羔子绒与常规山羊绒的径高比没有明显区别，但是山羊羔子绒的变异率远大于常规山羊绒，而且鳞片密度较大，鳞片厚度较常规山羊绒薄。由此可见，在混纺产品的鉴别中，山羊羔子绒的误判率会大大增加，鉴别难度也高于常规山羊绒。从比对结果中也证明，近20%实验室将变异山羊羔子绒误判为绵羊毛。因此将山羊羔子绒与绵羊毛以及牦牛绒混纺后的鉴别难度更大。

2.5 细度相近的山羊羔子绒与绵羊毛的鉴别

图8是绵羊毛与山羊羔子绒在扫描电镜下放大1 000倍的图片，其中图8(a)、(c)中山羊羔子绒的纤维鳞片厚度较厚，辉纹明显，且光泽较差，鳞片密度大，鳞片间距较宽，鳞片翘角大，与绵羊毛极其相似；图8(b)、(d)图中的绵羊毛鳞片环状明显，鳞片厚度较薄，鳞片间距比较均匀，鳞片边缘光滑，纤维条干均匀度较好，容易误判成山羊羔子绒。因此这一部分纤维在鉴别过程中比较难区分，同时也是鉴别的难点。

图8 绵羊毛与山羊羔子绒(×1 000)

随着纤维细度的增加，山羊羔子绒与绵羊毛的特征区别明显，容易鉴别。细度较粗的绵羊毛和山羊羔子绒照片见图9。

图9 细度较粗的绵羊毛和山羊羔子绒

部分绵羊毛细度细，与山羊羔子绒有交叉，容易与其混淆，混纺之后的误判率较高。细度较细的绵羊毛和山羊羔子绒的比较见图10。因此就细度相近的山羊羔子绒与绵羊毛纤维鳞片密度、厚度以及径高比进行对比分析，进一步提高山羊羔子绒与绵羊毛的判别准确度。细度相近的山羊羔子绒与绵羊毛纤维就鳞片密度、厚度以及径高比对比见表2。

图10 细度较细的绵羊毛和山羊羔子绒

表2 细度相近的山羊羔子绒与绵羊毛纤维对比

由表2可知，细度相近的绵羊毛与山羊羔子绒的鳞片密度以及径高比接近，通过这2个指标不能准确的区分山羊羔子绒和绵羊毛；但是从鳞片厚度明显可以看出，绵羊毛的鳞片厚度约是山羊羔子绒鳞片厚度的2倍。因此在判别山羊羔子绒和细绵羊毛时主要抓住鳞片厚度来鉴别，同时以鳞片密度和径高比作为参考。

另外，光学显微镜下，绵羊毛纤维整体的鳞片厚度厚，光泽暗淡，条干不均匀，表面光滑程度较差，鳞片间距分布不均匀(有的鳞片间距大，有的鳞片间距小)，鳞片排列的规整度较差。通过这些外观形态特点也可以辨别绵羊毛和山羊羔子绒。

通过以上数据分析发现，山羊羔子绒与绵羊毛的鉴别难点主要集中在细度相近的这一部分纤维上。绵羊毛的细度越细越容易和山羊羔子绒产生误判，而鳞片厚度的分析可以减少误判率。另外需要将扫描电子显微镜与光学显微镜相结合，利用纤维的鳞片密度、鳞片厚度、鳞片环状、径高比、纤维光泽、纤维条干均匀度等来区分二者。

2.6 细度相近的山羊羔子绒与牦牛绒的鉴别

显微镜下，山羊羔子绒与牦牛绒图片见图11，由图11(a)、(c)可以明显看出，山羊羔子绒中部分纤维鳞片厚度薄，鳞片边缘不整齐，纤维表面光洁度差，与牦牛绒纤维特别相似；图11 (b)、(d)中，牦牛绒纤维鳞片环状明显，鳞片厚度较厚，纤维边缘整齐，与山羊羔子绒特别相似，因此在鉴别过程中很容易将以上2种纤维误判，从而增加了鉴别的难度。

图11 山羊羔子绒与牦牛绒(×1 000)

牦牛绒纤维的细度越粗，牦牛绒的特征越显著，越不容易与山羊羔子绒混淆，细度较粗的山羊羔子绒和牦牛绒见图12；而细度较细的牦牛绒鳞片间距较宽，鳞片环状明显，与山羊羔子绒纤维的特征接近， 细度较细的山羊羔子绒和牦牛绒见图13。

图12 细度较粗的牦牛绒和山羊羔子绒

图13 细度较细的牦牛绒和山羊羔子绒

因此比较难区分，即细度较细的牦牛绒纤维与山羊羔子绒纤维是混纺之后鉴别的难点。表 3是将细度相近的山羊羔子绒与牦牛绒纤维鳞片密度、厚度以及径高比对比分析，进而减少牦牛绒与山羊羔子绒之间的误判率。

表3 细度相近的山羊羔子绒与牦牛绒纤维比对比

表3中细牦牛绒鳞片密度以及径高比的数据显示，牦牛绒的鳞片密度、径高比大，因此在同等纤维细度范围内，鳞片密度和径高比是判断二者的重要依据。另外，细牦牛绒鳞片厚度较山羊羔子绒的鳞片厚度较薄，但不是太明显，不能作为判别的主要依据。而在鉴别过程中，可以作为参考。

在光学显微镜下，牦牛绒纤维鳞片特别薄，呈碎密形式，光泽较暗淡，边缘呈锯齿状，纤维粗细不匀。这也是判别牦牛绒和山羊羔子绒的重要特征。

通过观察分析，牦牛绒纤维整体细度较粗，鳞片厚度较薄，密度大，鳞片模糊不清，径高比大，鳞片排列不规则、不整齐且鳞片边缘多呈锯齿状。细度较细的牦牛绒纤维与山羊羔子绒纤维可以通过纤维的径高比和鳞片密度来鉴别。再者,应该将光学显微镜和扫描电子显微镜相结合，通过观察纤维色素的分布，纤维光泽，条干均匀度，鳞片厚度、密度等指标，综合考虑来进一步增加二者判别的准确率。

3 结 论

①山羊羔子绒的变异较大，以第4种变异为主，即鳞片花、厚，辉纹明显，极易与细绵羊毛混淆。另外第3种变异的山羊羔子绒与不带色素且较细的青牦牛绒极易产生误判。因此需要检测人员多观察，正确掌握熟悉各种动物纤维的外观形态。

②山羊羔子绒的鳞片密度较常规山羊绒大，鳞片厚度较常规山羊绒薄，因此，山羊羔子绒的鉴别难度要高于常规山羊绒。鳞片厚度是鉴别山羊羔子绒和绵羊毛的重要指标；鳞片密度和径高比是区分山羊羔子绒与牦牛绒的重要依据，通过对以上参数的分析研究方可减少误判。

③扫描电子显微镜不能够完全将山羊羔子绒与绵羊毛以及牦牛绒区分开来，必须要结合光学显微镜，通过观察纤维的鳞片厚度、鳞片密度、鳞片间距、鳞片的环状、纤维光泽度，纤维的条干均匀度等特征来进一步辨别区分山羊羔子绒与其他特种动物纤维。

④鉴别山羊羔子绒与其他特种动物纤维时，无论是借助扫描电子显微镜还是光学显微镜，检测人员应熟知各种动物纤维的特征。同时要抓住以下几方面的特点，包括纤维条干均匀度、纤维光泽度、纤维表面光滑程度、鳞片厚度、鳞片密度、鳞片环状、径高比。通过对以上特征的分析研究，方可增加鉴别的准确率。