几种羊绒、羊毛纤维实验检验方法 .pdfVIP

试析几种羊绒、羊毛纤维的实验检验方法

摘要：综合从物理、化学、生物几个方面叙述了羊绒、羊毛的检

验方法及原理，并在检验的优势与劣势中做出比较，为日后的羊绒

羊毛鉴别检验提供简便合理的方式。

关键词：羊绒羊毛纤维检验

1、物理检验法：

1.1扫描电子显微镜法

扫描电子显微镜法的测试原理是利用细聚焦电子束在固体样品

表面逐点扫描，激发出二次电子、背散射电子、x射线等信号，经

过放大后在阴极射线管上产生反映样品表面形貌的图像。从待测样

品中取得的短纤维片段，经镀金膜后放入扫描电子显微镜中，在约

1000倍的放大倍数下，通过sem的监控器结合动物纤维鳞片结构与

其他特征，利用图像判断纤维片段的类型，即可得到每个类型纤维

的数量。其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0.1155μm，则应认定为羊毛，而羊绒的鳞片厚

度应该小于0.1155m。

1.2计算机图像识别法

获得扫描电镜的微观结构图像后通过图像采集卡输入计算机图

像库进行处理，图像处理是为了突出图像中重要的、有用的信息，

淡化不必要的部分，以利于以后的分析和理解，对图像处理过程包

括灰度变换、滤波、锐化处理，抑制低频分量，增强高频分量，去

除大量噪声使纤维鳞片线条变得清楚。而图像分割直接影响到对纤

维进行分析识别的有效性，通过阈值定义不同部位的区域归属，实

现目标纤维图像和背景的分离，力求达到对图像实施准确而有效的

分割。

1.3近红外光谱技术法

近红外光谱（nir）是指波长为700nm～2500nm的光谱，它主要

测定的是样品中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。首先需要利用常规分析手段获得

所选校正集样品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。已有研究人

员应用可见-近红外光谱鉴别山羊绒与细支绵羊毛，鉴别结果与实

际相符，证明该方法可行。

1.4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、α—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、α—结晶度分别为山羊绒纤维的81.2%

和75.8%。试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。

1.5溶液法

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；而羊毛仍几乎保持原卷曲形态，且曲率不均匀。

借助光学显微镜可观察到此伸展差异。

1.6贝叶斯方法

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。

2、化学鉴别法

2.1燃烧法

羊毛含有大量蛋白质，燃烧时，一边冒烟起泡一边燃烧，伴有烧

焦毛发的气味，灰烬多，有光泽的黑色松脆块状。而羊绒燃烧时，

情况与羊毛相似，略有不同的是，羊绒能够迅速燃烧，呈松脆状，

一压就碎。笔者认为此方法操作简单，主观性较强，对羊绒羊毛的

鉴别完全依靠技术人员的检测经验，准确率难以达到较高程度。

2.2染色法

染色法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