陳春俠，樊理山(， )

我國有著豐富的羽絨資源，占據(jù)了國際羽絨市場70%以上的出口份額，在世界羽絨市場上具有舉足輕重的地位，出口的主要國家為美國、歐盟、日本、俄羅斯和東歐等。目前發(fā)達(dá)國家的羽絨制品的普及率是我國的十倍左右，所以國內(nèi)的市場空間也非常巨大，從羽絨制品的生產(chǎn)能力上看，自20世紀(jì)90年代以來，中國羽絨服裝及制品行業(yè)已取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，羽絨的用途也越來越廣泛，但是一些廠家以粉碎絨毛代替羽絨填充物，或者用其它的陸禽毛來代替鵝絨、鴨絨，以次充好；標(biāo)稱充絨量重量與實(shí)際不符，羽絨清潔度不合格，所以羽絨羽毛的檢測對保證羽絨制品質(zhì)量至關(guān)重要。當(dāng)前主要是對羽絨樣品進(jìn)行人工鑒定。檢測人員必須對水禽毛中鵝絨、鴨絨，陸禽毛中的雞毛、鴿子毛等的形態(tài)特征有一個(gè)充分的了解。由于檢測過程中諸多的人為因素，可能造成同一樣品得到不同的檢測結(jié)果。而且，長時(shí)間進(jìn)行人工鑒定，容易引起視覺疲勞。為提高鑒定的客觀性和準(zhǔn)確性，必須研制相應(yīng)的自動檢測設(shè)備。查新資料表明，國內(nèi)外尚無專用于羽絨種類檢測的自動檢測設(shè)備，而現(xiàn)有的傳統(tǒng)檢測設(shè)備已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的需要。

1 羽絨羽毛國家標(biāo)準(zhǔn)的變遷

我國羽絨羽毛及其制品在國際市場所具有的地位來之不易，提高羽絨羽毛及其制品的質(zhì)量，維護(hù)我國羽絨羽毛及其產(chǎn)品的聲譽(yù)應(yīng)得到各方面的關(guān)注，國家標(biāo)準(zhǔn)局在1989年出臺了第一部不對外公開的羽絨羽毛國家標(biāo)準(zhǔn)GBn289，290-89及與之相對應(yīng)羽絨羽毛檢驗(yàn)方法GB/T10288-1988。89版標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施結(jié)束了我國多年來無羽絨國家標(biāo)準(zhǔn)的歷史，1999年發(fā)布了新修訂的羽絨羽毛國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17685-1999，對89版的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。2001年我國加入WTO，剛剛修訂的99版標(biāo)準(zhǔn)不可避免要接受WTO規(guī)則及國外同行的考驗(yàn)，于是又出臺了2003版《羽絨羽毛》GB/T17685-2003國家標(biāo)準(zhǔn)及與之配套的羽絨羽毛檢驗(yàn)方法GB/T10288-2003國家標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)較99版相比增加了“微生物”的指標(biāo)及鴿子毛的鑒定，“含絨量”改為“絨子含量”，樣品的抽取與處理與國際接軌。

2 羽絨羽毛檢測的主要內(nèi)容

2.1 絨子含量

即羽絨羽毛中絨子的百分比，比如85%灰鴨絨，是指100克毛絨中有85克為絨子，其余15克為符合規(guī)格的毛片等。羽絨含量是作為羽絨羽毛貿(mào)易的結(jié)價(jià)依據(jù)，是衡量羽毛羽絨及其制品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

2.2 蓬松度

指在一定口徑的容器內(nèi)，加入經(jīng)過預(yù)調(diào)制的定量毛絨，經(jīng)過充分?jǐn)嚢?，然后在容器壓板的自重壓力下靜止一分鐘，羽絨所占有的體積就是它的蓬松度。蓬松度的好差直接影響羽絨服及制品的保暖性。

2.3 耗氧指數(shù)

羽絨的耗氧指數(shù)指100克毛絨中含有的還原性物質(zhì)，在一定情況下氧化時(shí)消耗的氧氣的毫克數(shù)。耗氧指數(shù)≤10為合格，超過說明羽絨水洗工藝不夠規(guī)范，會引起細(xì)菌繁殖，對人體健康不利。

2.4 清潔度

通過水作載體，經(jīng)震蕩把毛絨中所含的微小塵粒轉(zhuǎn)入水中，這些微小塵粒在水中呈懸濁狀，然后用儀器來測定水質(zhì)的透明度，以測定羽絨清潔程度。清潔度≥350 mm為合格，反之未達(dá)到指標(biāo)要求，說明羽絨雜質(zhì)多，較易引起各種細(xì)菌吸收在羽絨中，同樣對人體健康產(chǎn)生不利影響。

2.5 異味等級

5名檢驗(yàn)人員中的3個(gè)人意見相同時(shí)作為異味評定結(jié)果，如異味超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定指標(biāo)時(shí)，說明水洗羽絨加工過程中洗滌有問題，羽絨服在穿著、保存過程中較易引起變質(zhì)，影響環(huán)境和人體健康。

2.6 羽絨種類

目前，市場上羽絨產(chǎn)品繁多，質(zhì)量也參差不齊，混入的大多數(shù)是鴿子毛、雞毛等陸禽毛。目前，各種羽絨中蓬松度最高的當(dāng)屬鵝絨，最高可達(dá)到800+，一般鴨絨的蓬松度在400+左右，因此，同等重量的羽絨，鵝絨和鴨絨的保暖程度差了將近一倍。同時(shí)，兩者的價(jià)格也相差很大，鵝絨與鴨絨的價(jià)格比差大約為1.5倍，所以羽絨種類的鑒定十分必要。

上面提及的指標(biāo)中，含絨量和羽絨種類的檢測方法與手段是當(dāng)前研究的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。

3 現(xiàn)有的羽絨含量及種類的檢測方法

3.1 手工撿出測試法

目前，羽絨種類的鑒定都是檢測人員通過顯微鏡用肉眼觀察，對羽絨樣品進(jìn)行人工鑒定。這種鑒定需要大量的訓(xùn)練和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，檢測人員必須對水禽毛中鵝絨、鴨絨，陸禽毛中的雞毛、鴿子毛等的形態(tài)特征有一個(gè)充分的了解。由于檢測過程中諸多的人為因素，可能造成同一樣品得到不同的檢測結(jié)果。而且，如果長時(shí)間進(jìn)行人工鑒定，容易引起視覺疲勞。

3.2 氣流儀測定法

氣流通過由試驗(yàn)試樣組成的纖維塞，在刻度尺上指示出透氣性的變化，以通過纖維塞的流量或纖維塞兩端的壓力差表示。試樣的質(zhì)量和體積對確定型式的儀器是常數(shù)。指示透氣性變化的刻度可以用流量或壓力差的適當(dāng)單位來表示。此種方法無法定量地鑒別羽絨種類。

3.3 圖像分割法

針對傳統(tǒng)的人工檢測羽絨的種種弊端和不便，羽絨種類自動檢測成為一個(gè)趨勢。在自動檢測過程中，一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是圖像分割，圖像分割的效果將直接影響到自動檢測的速度和準(zhǔn)確率。所以，將遺傳算法引入到羽絨識別中來，利用基于遺傳算法的閾值分割算法提高了羽絨識別率。由于它利用圖像的灰度直方圖，以目標(biāo)和背景之間的方差最大，動態(tài)地確定圖像分割門限值，因此是傳統(tǒng)方法中性能較好的一種。羽絨圖像閾值分割算法的提出和應(yīng)用，提高了羽絨識別率，大大提高了羽絨種類自動檢測的水平和手段。但當(dāng)目標(biāo)的相對面積減小時(shí)，這些方法的性能則迅速下降。

3.4 SVM內(nèi)核構(gòu)建與優(yōu)化

SVM內(nèi)核構(gòu)建與優(yōu)化在羽絨檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用。支持向量機(jī)(SVM)是建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論(SLT)的VC維理論和結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小原理基礎(chǔ)上的一種新的通用學(xué)習(xí)方法，它根據(jù)有限的樣本信息在模型的復(fù)雜性和學(xué)習(xí)能力之間尋求最佳折衷，以期獲得最好的推廣能力。目前，在模式識別方面，SVM算法在精度上已經(jīng)超過傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)算法或與之不相上下。將組合內(nèi)核和優(yōu)化算法應(yīng)用到基于SVM的羽絨自動檢測系統(tǒng)中，使羽絨系統(tǒng)的識別性能有了較大提高。但是經(jīng)過不斷的實(shí)驗(yàn)檢測，發(fā)現(xiàn)識別結(jié)果不太令人滿意，需要進(jìn)一步提高識別率。

3.5 DNA識別

國外已研制通過基因DNA序列來判定鵝、鴨等羽絨種類，但是該鑒定方法的代表性無法保證，并且，處理過程復(fù)雜、檢測周期長、檢測費(fèi)用昂貴，故無法在羽絨行業(yè)推廣。

4 羽毛種類的化學(xué)溶解檢測法

羽毛纖維的耐酸性較好。角蛋白是羽毛纖維的主要成分，其分子結(jié)構(gòu)中的氨基酸成分決定了羽毛纖維對酸具有一定的吸附能力和保持能力。堿不僅能夠破壞胱氨酸的二硫鍵，還能拆散肽鏈間的鹽式鍵，催化肽鍵水解，所以本文主要研究堿對羽毛的作用。堿對不同種類羽毛的作用是不同的。表1及圖1～圖5是相同質(zhì)量的羽毛和一定濃度的堿作用時(shí)，溶解所需要的時(shí)間，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為10%。

表1 相同質(zhì)量的羽毛在不同溫度下的堿液中的溶解時(shí)間

圖1 相同質(zhì)量的羽毛在未加溫的堿液中的溶解時(shí)間

圖2 相同質(zhì)量的羽毛在40℃的堿液中的溶解時(shí)間

圖3 相同質(zhì)量的羽毛在50℃的堿液中的溶解時(shí)間

圖4 相同質(zhì)量的羽毛在60℃的堿液中的溶解時(shí)間

圖5 相同質(zhì)量的羽毛在80℃、100℃的堿液中的溶解時(shí)間

從以上的圖表中可以看出，隨著加熱溫度的升高，各種羽毛溶解的時(shí)間越來越短，在加熱情況下，鴨毛和鵝毛的溶解時(shí)間相接近，但是雞毛、鴿子毛、野雞毛、孔雀毛的溶解時(shí)間差異較大，尤其在加熱溫度為50℃時(shí)溶解時(shí)間差異較大，羽毛的溶解性差異可以作為羽毛種類鑒別方法之一。

5 結(jié)語

羽毛輕盈、柔軟，保暖性能優(yōu)良，具有較好的生物相容性和保健作用，而且資源豐富，成本低廉，作為保暖填充材料已得到廣泛的應(yīng)用，羽毛紗線、羽毛保暖絮片以及羽毛復(fù)合布等新型紡織品已經(jīng)逐步開發(fā)出來。羽毛作為一種綠色天然蛋白質(zhì)纖維，必將成為一種新的紡織材料，賦予紡織品以獨(dú)特的風(fēng)格。羽毛資源的綜合開發(fā)利用，對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”和“綠色消費(fèi)”具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

相信隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，新型快速的羽絨檢測方法在不久的將來一定會誕生，以填補(bǔ)國內(nèi)外在此領(lǐng)域的空白。

[1] 柳漢梅.對羽絨羽毛及羽絨服裝標(biāo)準(zhǔn)分析[J].中國纖檢2005，(2)：28—29.

[2] 鄧瑾.談羽絨羽毛國家標(biāo)準(zhǔn)的變遷[J].中國纖檢，2006，(3)：12—13.

[3] 燕孝飛.基于支持向量機(jī)的羽絨種類自動檢測系統(tǒng)[D].無錫：江南大學(xué),2006.

[4] 楊小艷.SVM內(nèi)核構(gòu)建與優(yōu)化在羽絨檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].無錫：江南大學(xué),2007.

[5] 鮑世還,林伯祥.羽絨理化性能的研究[J].現(xiàn)代紡織技術(shù),2000，(1)：7—10.

[6] 吳安成,宋修彩.羽絨(毛)結(jié)構(gòu)和性能研究[J].中國紡織大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1990,16(2)：94—99.