文/裴燕華 李春霞 楊鵬闊

目前特種動(dòng)物纖維含量檢測(cè)的主要方法有光學(xué)顯微鏡法、掃描電子顯微鏡法、近紅外光譜法、染色法、DNA鑒別法、生物芯片技術(shù)等[1]，現(xiàn)被主流檢測(cè)機(jī)構(gòu)主要采用的是光學(xué)顯微鏡法。光學(xué)顯微鏡法是檢測(cè)特種動(dòng)物纖維運(yùn)用最廣泛的方法，主要根據(jù)檢測(cè)人員對(duì)不同特種動(dòng)物纖維在顯微鏡下鱗片形態(tài)差異進(jìn)行鑒別定量。然而羊毛羊絨及其他特種動(dòng)物纖維本身受環(huán)境雜交等因素影響，雖纖維鱗片基本形態(tài)一致，但并不會(huì)一模一樣，加上市場(chǎng)對(duì)紡織產(chǎn)品品質(zhì)的需求，對(duì)纖維的后處理工藝也是多種多樣，更加使得天然動(dòng)物纖維形態(tài)千變?nèi)f化。因此對(duì)檢測(cè)人員的要求極高，需要全面掌握特種動(dòng)物纖維天然形態(tài)及各種纖維加工處理后的形態(tài)特征。

GB/T 16988—2013、AATCC 20—2018/AATCC 20A—2018及ISO 17751-1—2016是三個(gè)光學(xué)纖維鏡法常用檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，其試驗(yàn)原理相同但對(duì)動(dòng)物纖維的測(cè)量要求有所不同，比如GB/T 16988—2013中要求每種纖維細(xì)度測(cè)量為300根，每個(gè)試驗(yàn)試樣測(cè)試1500根纖維[2]，AATCC 20—2018/AATCC 20A—2018與中每種纖維細(xì)度僅需測(cè)量100根，每個(gè)試驗(yàn)試樣測(cè)試1000根纖維[3-4]；ISO 17751-1—2016中羊毛與羊絨纖維細(xì)度及測(cè)試總數(shù)與AATCC 20—2018/AATCC 20A—2018的要求一致；美標(biāo)及歐標(biāo)的細(xì)度測(cè)量根數(shù)僅為國標(biāo)的三分之一，總的測(cè)試根數(shù)兩個(gè)外標(biāo)也僅有國標(biāo)的三分之二，差距是相當(dāng)大。因此本文根據(jù)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的不同測(cè)試要求，分別對(duì)三種美利奴羊毛（原毛、防縮處理、絲光處理）與中國白山羊絨混紡織物進(jìn)行試驗(yàn)，比較不同測(cè)試根數(shù)與細(xì)度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)原理

根據(jù)不同種類綿羊毛與山羊絨之間鱗片形態(tài)結(jié)構(gòu)差異，通過顯微鏡成像分析儀對(duì)其混紡纖維進(jìn)行直徑測(cè)量同時(shí)記錄各類纖維根數(shù)，通過計(jì)算公式得到其質(zhì)量百分含量。

1.2 試驗(yàn)環(huán)境

預(yù)調(diào)濕、調(diào)濕和試驗(yàn)溫度在（20.0±2.0）℃之間，相對(duì)濕度為（65.0±4.0）%[2]。

1.3 試驗(yàn)儀器與工具

CU6顯微鏡成像分析儀、哈氏切片器、載玻片、蓋玻片、剪刀、鑷子等。

1.4 試劑

液體石蠟。

1.5 試樣

三塊50%美利奴羊毛（1號(hào)原毛、2號(hào)防縮處理羊毛、3號(hào)絲光處理羊毛）與50%中國白絨混紡針織物。

1.6 制樣

分別從3塊織物中隨機(jī)取適量紗線，使用哈氏切片器切取長度為0.6mm的纖維片段放在載玻片上，滴入適量液體石蠟，用鑷子攪拌均勻后蓋上蓋玻片放到顯微鏡載物臺(tái)上準(zhǔn)備進(jìn)行試驗(yàn)。

1.7 測(cè)量

纖維成像放大至500倍，調(diào)節(jié)顯微鏡焦距，使所制樣品中纖維清晰成像于電腦屏幕。我們從片子的左上角開始回字形進(jìn)行走片[5]，根據(jù)綿羊毛與山羊絨的形態(tài)特征進(jìn)行鑒別與測(cè)量。每組試樣由3位試驗(yàn)員對(duì)應(yīng)GB/T 16988—2013與AATCC 20A—2018/ISO 17751-1—2016中測(cè)試數(shù)量要求分別測(cè)試。本試驗(yàn)由具有3年檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)員A和試驗(yàn)員B，以及具有9年特種工作經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)員C進(jìn)行試驗(yàn)。

2 數(shù)據(jù)分析

從表1可以看到，3位試驗(yàn)人員采用不同方法標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)得的試驗(yàn)結(jié)果與羊毛/山羊絨50/50的實(shí)際投料比都在允差范圍內(nèi)，皆為滿意結(jié)果。從試驗(yàn)時(shí)間來看，美標(biāo)與歐標(biāo)的試驗(yàn)耗時(shí)全部少于國標(biāo)試驗(yàn)，同一試驗(yàn)最多可節(jié)省20分鐘，近國標(biāo)試驗(yàn)所需時(shí)間的三分之一。不同檢測(cè)人員試驗(yàn)所需時(shí)間會(huì)有稍許差異，從業(yè)時(shí)間最久的檢測(cè)人員C試驗(yàn)所需時(shí)間明顯少于另外兩位檢測(cè)人員，并且試驗(yàn)結(jié)果也更接近真值。然而影響試驗(yàn)效率的主要因素在于美標(biāo)歐標(biāo)與國標(biāo)對(duì)每種纖維直徑測(cè)試根數(shù)及試驗(yàn)總數(shù)的不同，從表2、表3、表4的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，每種纖維測(cè)量300根與測(cè)量100根所得細(xì)度與平均度差值都在平均細(xì)度2%的范圍內(nèi)，最大僅0.5μm 的差異。從CV值上來看，雖然測(cè)量300根直徑的CV值略小于100根直徑的CV值，表示直徑測(cè)量根數(shù)越多，細(xì)度離散越小，越趨近于平均細(xì)度，但對(duì)測(cè)得的平均細(xì)度及含量的結(jié)果影響卻不大。

表1 不同方法標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果

表2 羊毛（原毛）/山羊毛細(xì)度差異

表3 羊毛（防縮）/山羊毛細(xì)度差異

表4 羊毛（絲光）/山羊毛細(xì)度差異

處理后的羊毛纖維條干也變得均勻纖細(xì)一些。表2、表3、表4中數(shù)據(jù)可以看到原毛平均細(xì)度為17.7μm，防縮處理后細(xì)度為16.9μm，絲光處理的羊毛細(xì)度僅為16.3μm，經(jīng)過不同方法處理后可降低羊毛的平均細(xì)度，絲光處理后的羊毛細(xì)度幾乎接近于山羊絨的纖維直徑。因此經(jīng)過處理后的羊毛在外觀、手感以及鱗片形態(tài)上都會(huì)接近于山羊絨的各項(xiàng)特征，增加檢測(cè)人員的鑒別難度及試驗(yàn)時(shí)間。

不同的纖維形態(tài)同樣也會(huì)影響檢測(cè)人員的判別與檢測(cè)速度。1號(hào)原毛中的羊毛纖維如圖1所示，美利奴羊毛原毛鱗片呈不規(guī)則瓦片狀，表面凹凸不平，纖維條干也是粗細(xì)不勻與山羊絨鱗片薄透亮的特點(diǎn)形成鮮明對(duì)比，較易鑒別區(qū)分。2號(hào)和3號(hào)樣品中的羊毛形態(tài)分別如圖2和圖3所示，經(jīng)過不同工藝處理后的羊毛鱗片就有了很大的變化，防縮處理后的羊毛鱗片翹角明顯變鈍變圓潤，絲光后的羊毛鱗片變薄，有的模糊不清，甚至看不出鱗片。但無論經(jīng)過何種處理，綿羊毛與山羊絨還是存在本質(zhì)的差別，經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)與積累都可以對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的區(qū)分與定量。

圖1 美利奴原毛

圖2 防縮處理羊毛

圖3 絲光處理羊毛

3 結(jié)論與討論

3.1 光學(xué)顯微鏡法對(duì)特種動(dòng)物纖維形態(tài)特征的鑒別主要是靠檢測(cè)人員對(duì)纖維的認(rèn)知及目光進(jìn)行判別，具有很強(qiáng)的主觀性，不同試驗(yàn)人員會(huì)因工作經(jīng)驗(yàn)的限制導(dǎo)致對(duì)不同方式處理后羊毛與山羊絨的鑒別存在些許差異。當(dāng)然從業(yè)時(shí)間越長，經(jīng)驗(yàn)越豐富，對(duì)不同纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)、鱗片特征的認(rèn)知越全面，試驗(yàn)數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確。

3.2 GB/T 16988—2013、AATCC 20A—2018/ISO 17751-1—2016中對(duì)纖維細(xì)度的測(cè)量及測(cè)試根數(shù)的要求不同，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中纖維細(xì)度測(cè)量根數(shù)相差200根，試樣測(cè)試總根數(shù)相差500根，然而得到的測(cè)試結(jié)果中平均細(xì)度值差異不大，纖維百分含量也基本一致，在允差范圍內(nèi)浮動(dòng)。根據(jù)樣品纖維形態(tài)差異同一試驗(yàn)員完成同一樣品的時(shí)間需要30分鐘至60分鐘左右，而采用AATCC 20A—2018/ISO 17751-1—2016可節(jié)省四分之一左右的時(shí)間，顯然更加節(jié)省時(shí)間，檢測(cè)效率較高。

3.3 GB/T 16988—2013附錄A中對(duì)綿羊毛、山羊絨等常規(guī)特種動(dòng)物纖維的纖維鱗片形狀、厚薄、密度等形態(tài)特征進(jìn)行了文字描述，但缺乏圖片示例，對(duì)初學(xué)特種纖維的檢測(cè)人員來說過于抽象空洞，難以理解及掌握各類纖維的形態(tài)特征。美標(biāo)AATCC 20A—2018對(duì)特種動(dòng)物纖維形態(tài)的描述參考AATCC 20—2018，對(duì)常見的幾種動(dòng)物纖維的鱗片、髓腔、直徑、色素、橫截面等形態(tài)特征通過表格的方式進(jìn)行了表述，此外在AATCC 20—2018附錄I中附有幾張?zhí)胤N動(dòng)物纖維縱向及橫截面的圖片以供學(xué)習(xí)。ISO 17751-1—2016附錄C資料性附錄對(duì)羊毛羊絨的種類、常規(guī)及變異形態(tài)都有非常詳細(xì)的文字描述。例如中國、蒙古、伊朗、阿富汗等不同地區(qū)所產(chǎn)羊絨，中國土種綿羊毛，澳洲美利奴羊毛，以及防縮、絲光、拉伸等改性羊毛等特種動(dòng)物纖維鱗片形狀、厚度、密度、光澤度等形態(tài)描述以及圖示。通過比較不難看出三個(gè)特種動(dòng)物纖維定性定量標(biāo)準(zhǔn)中ISO 17751-1—2016對(duì)羊毛羊絨的描述圖示更詳盡，更加有利于檢測(cè)人員的參考與學(xué)習(xí)。

4 結(jié)束語

特種動(dòng)物纖維檢測(cè)行業(yè)的發(fā)展需要很多方面的努力，特種動(dòng)物纖維檢測(cè)人員的培養(yǎng)是最為關(guān)鍵的，除了學(xué)習(xí)積累特種動(dòng)物纖維表征外，要讓其知其然知其所以然，擴(kuò)大學(xué)習(xí)各類生產(chǎn)工藝及纖維處理后的形態(tài)特征。同時(shí)也要時(shí)常對(duì)行業(yè)檢測(cè)人員目光進(jìn)行統(tǒng)一校對(duì)。各大檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室之間可經(jīng)常組織實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)，或積極參加例如全國毛絨協(xié)會(huì)、CCMI等全國或國際認(rèn)證的比對(duì)試驗(yàn)，調(diào)整目光，保證檢測(cè)的統(tǒng)一性。相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)也需及時(shí)更新，對(duì)纖維細(xì)度的測(cè)量與試驗(yàn)總數(shù)可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，在保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時(shí)提高檢測(cè)效率，節(jié)約時(shí)間成本。標(biāo)準(zhǔn)中可增加不同動(dòng)物纖維各類形態(tài)圖示，讓標(biāo)準(zhǔn)更加形象直觀，易于理解學(xué)習(xí)，從而保證特種動(dòng)物纖維檢測(cè)可靠性及穩(wěn)定性，提高特種動(dòng)物纖維檢測(cè)行業(yè)的整體水平與發(fā)展。