基于绒毛特征的鸭绒鹅绒定性分析方法研究

胡健等

摘要

分别研究羽绒的五个特征参数：菱节分布密度、菱节分布比、菱节距离、菱节面积以及菱节底边角度对定性鉴别鸭绒与鹅绒的影响。研究结果表明，鹅绒的菱节分布密度、菱节分布比、菱节面积以及菱节底边角度与鸭绒相比较小，而菱节距离与鸭绒相比较大。这些特征参数可以作为定性区分和鉴别鹅绒和鸭绒的参考依据。

关键词：鸭绒；鹅绒；特征；定性研究

引言

我国既是世界上最大的羽绒生产和出口大国，也是世界上最大的羽绒消费大国。据相关统计，我国年产羽绒产品9万吨，占世界羽绒产量的三分之二[1-2]。 市场上羽绒产品繁多，但是绝大部分都是鸭绒或者鹅绒产品。众所周知，鹅绒在性能上优于鸭绒，价格也比鸭绒高约1.5倍，其原因主要有以下两个：其一，鹅绒的朵绒普遍比鸭绒的绒朵大，中空度高，蓬松度比鸭绒的高出50%；其二，鸭绒普遍有一种腥臊味，鹅绒本身根本不存在异味问题。所以鹅绒的气味等级比鸭绒高，在国际市场上鹅绒比鸭绒更受欢迎[3-4]。然而，由于鹅绒和鹅绒都是蛋白质组成，化学方法区分难度较大，有部分文献利用红外光谱、X射线能谱、基因分析法来区分两者，实际应用效果不明显。

目前，检验机构对于鸭绒和鹅绒的区别主要是从外观形态上区分，国家标准体系对羽绒的鉴别主要有GB/T 14272—2011、GB/T 17685—2003、GB/T 10288—2003、FZ/T 81002—2002和FZ/T 80001—2002。然而，我国这些现行的羽毛绒种类的鉴定标准基本上都是一些文字上定性的说明，缺乏统一的定量的判别数据[5-6]。对羽毛绒种类进行鉴定检验时，测试人员一般通过感官分析来识别其属性都是以文字描述的形式，不准确也不够科学[7]。本文通过扫描电镜技术，对鹅绒和鸭绒的特征结构进行区分，同时通过大量的试验建立起鹅绒和鸭绒的特征结构数据，为科学、准确区分鸭绒和鹅绒提供参考。

1 试验部分

1.1 仪器

日本Hitachi公司S-3400N扫描电镜（附测量软件）、英国 CRESSINGTON离子溅射仪。

1.2 试验方法

利用导电胶将不同种类的羽绒粘贴在载物圆盘上，然后将粘附好羽绒的载物圆盘放在离子溅射仪中进行喷金处理，保持真空度为0.1MPa，喷金时间为15s，将喷金完后的样品放入到观测台中待观测。

1.3 扫描电镜测试

采用日本日立公司的S-3400N分别对待测试样品进行观察测试，同时对不同羽绒的绒丝长度、菱节离根部距离、菱节间距、菱节面积等参数进行测量（样本测试量分别为200个）。具体见图1。

注：A—绒枝长度；B—菱节离根部长度；C—菱节间距；D—菱节部分长度；S——菱节面积。

图1 日立公司的S-3400N羽绒测试示意图

2 结果与讨论

鹅绒 鸭绒

图2 不同羽绒的绒小枝

图3 鹅绒的菱节形态

图4 鸭绒的菱节形态

图2是鸭绒样品和鹅绒样品的绒小枝的SEM图示。通过对绒小枝的外观形态可以清晰观测不同羽绒种类的各项参数。图3和图4分别是鹅绒和鸭绒的菱节形态，通过高倍数的放大观测，鹅绒的菱节距离与鸭绒相比较长。此外，鹅绒的菱节近似于等腰三角形，两个底边的角度几乎相等；而鸭绒的菱节近似于等边三角形，类似于正三角形。

（鹅绒） （鸭绒）

图5 不同羽绒的菱节分布密度

通过对鸭绒和鹅绒的菱节分布密度的分析（如图4所示），鸭绒和鹅绒的菱节分布密度具有明显的差异。菱节分布密度与羽绒的种类有较强的相关性，鹅绒的菱节分布密度较小，菱节分布密度多集中在10～14个/mm。鸭绒的菱节分布密度相对较大，分布范围在15～27个/mm范围内。

（鹅绒） （鸭绒）

图6 不同羽绒的菱节分布比

图6分别表示了不同羽绒样品的菱节分布比的差异。通过对鸭绒和鹅绒的菱节分布比的比较发现，鹅绒的菱节多出现在离绒小枝根部较近的部位，且出现在中间部位的样品较多。鸭绒的菱节分布比较鹅绒要大一些，多接近出现在绒小枝的前段顶部，从图6中可以看，鸭绒的菱节分布比多集中在65%～85%，鹅绒的菱节分布比多集中在30%～45%。

（鹅绒） （鸭绒）

图7 不同羽绒的菱节面积

图7分别表示了不同羽绒样品的菱节面积的差异。羽绒的菱节是分析和比较不同羽绒种类的重要特征之一，通过对鸭绒和鹅绒的菱节面积的测试和比较发现，鹅绒的菱节面积比鹅绒的菱节面积。从图中可以看到，鹅绒的菱节面积多集中40μm2～120μm2，而鸭绒的菱节面积多集中在140μm2～220μm2 。由于鸭绒特殊的结构，其菱节比鹅绒的菱节要大，这与实际图片中观测到的菱节特征是一致的。

（鹅绒） （鸭绒）

图8 不同羽绒的菱节距离

图8分别表示了不同羽绒样品的菱节距离的差异。菱节是羽绒的特殊形态，同时也是羽绒具有良好蓬松性和保暖性的主要原因之一。绒小枝上分布了较多菱节，使得其压缩具有一定的弹性。菱节距离表征了相邻菱节之间的间距，从图8中可以看到，鹅绒与鸭绒的菱节距离有明显的差异，鹅绒的菱节距离大而鸭绒的菱节距离短。这说明了相同距离范围内，鹅绒菱节之间距离较鸭绒菱节大。

（鹅绒） （鸭绒）

图9 不同羽绒的菱节底边角度

图9分别表示了不同羽绒样品的菱节底边角度的差异。菱节底边角度是菱节的重要特征之一。国家标准中定性地说明了不同羽绒的菱节底边角度，而没有明确的测量值。从图9中可以看到，鹅绒的菱节底边角度多集中在40°～55°范围内，而鸭绒的菱节底边角度多集中在60°～70°范围内。这与国家标准中所描述的情况较为相近。

3 结论

通过对鹅绒和鸭绒的特殊结构，分别确定了菱节分布密度、菱节分布比、菱节距离、菱节面积以及菱节底边角度5个参数作为研究区分鹅绒和鸭绒的特征参数。研究结果表明，鹅绒和鸭绒的五个特征参数具有明显的差异，与鸭绒相比，鹅绒的菱节分布密度、菱节分布比、菱节面积以及菱节底边角度小，而菱节距离大。这些特征参数可以作为定性区分和鉴别鹅绒和鸭绒的参考依据。

参考文献：

[1] 曾双穗，朱峰，王明葵，等. 基于羽绒二阶绒丝结构特征参数量化的鉴别[J]. 东华大学学报（自然科学版），2013，（2）：150-163.

[2] 王卷. 羽绒羽毛蓬松度测试标准比对及影响因素研究[D].上海：东华大学，2014.

[3] 曾双穗. 羽绒纤维的计算机图像识别方法的研究[D].上海：东华大学，2013.

[4] 陈春侠，樊理山. 羽绒羽毛的检测研究[J]. 山东纺织科技，2011，（1）：35-37.

[5] 陈春侠，樊理山. 羽绒羽毛检测方法分析[J]. 化纤与纺织技术，2011，（1）：24-26.

[6] 曾蓉，赵瑞方，佘伟，等. 羽毛羽绒的分类——国际羽绒羽毛局检验规则简介[J]. 中国纤检，2009，（1）：42-44.

[7] 曾蓉，赵瑞方，孙红. 羽绒分类检测方法探讨[J]. 标准科学，2009，（7）：36-40.

（作者单位：江西省羽绒制品质量监督检验中心）endprint