有色有髓毛研究进展综述

　　摘要：有色和有髓羊毛纤维的存在是影响纺织品质量的重要因素之一，但并非异性纤维，国内外对其的鉴定方法研究较少，也没有制定出相关强检标准，只有澳大利亚等一些有羊毛大宗进出口贸易的xx，有部分机构利用光学仪器对有色有髓毛可以做指导性检测，该文将通过对有色有髓毛的国内外研究进展进行梳理，为提升羊毛原料和制品品质，对有色有髓毛鉴定相关研究的开展和标准的制定工作提出一些建议。同时，探讨有色有髓羊毛纤维对纺织品加工过程的影响，并分析其在实际生产中的挑战。尽管有色有髓羊毛纤维在纺织品中可能带来独特的美学效果，但它们也可能导致纺织品的质量问题，如染色不均匀、手感粗糙等。为了改善这些问题，还将提出一些可能的解决方案和技术创新方向。这些建议旨在推动有色有髓羊毛纤维在纺织品中的合理使用和质量控制，以促进纺织行业的可持续发展。

　　关键词：有色毛；有髓毛；检测方法；检测标准

　　0引言

　　羊毛作为纺织工业的重要原料，随着市场需求的不断加大，对其质量要求也在不断提高。而目前国内外羊毛羊绒因品质而划分的等级不同，价格浮动较大。有色和有髓羊毛的占比是划分羊毛等级的一项重要指标，早在20世纪70年代，澳大利亚因担心外来羊品种与当地美利奴羊杂交，而致使他们的羊毛工业无法继续提供颜色和质量都优质的羊毛原料，必须研究开发羊毛分等分级体系，必须开发精准可靠的测试方法来获得分级依据。澳大利亚联邦科学院（CSIRO）开始对羊毛品质鉴别研究，一系列羊毛分等分级的规则相继形成。为使国内羊毛品质提升，扩大羊毛出口贸易量，相关评价体系标准必须要与国外接轨，有色有髓毛检测技术的提升则成为一项必须解决的问题。

　　1有色毛检测方法进展

　　1.1有色毛形成的原因

　　研究发现，毛的颜色一般是由毛发中色素所决定，其形成是一个复杂的过程，除受到基因控制外，后天环境对其的影响也极大。即使同一品种绵羊，它的毛色也有可能因为所处环境的温度、湿度及海拔等外在因素而存在一定的差异性。羊毛天然呈现纯白色，但由于风化或羊毛油脂在角蛋白上的累积，某些部位的羊毛会日渐发黄。一些羊毛黄色可以被洗掉，有些则会发生色素沉着，发生化学反应，导致永久残留呈现黄色或黑色，需要漂白才能去除，这些羊毛被称为暗色毛或有色毛，影响羊毛的纺织性能。也有学者研究发现，给绵羊饲喂含有不同微量元素的饲料，绵羊的毛色也会发生变化，借此培育出彩色羊毛，免于化学染色，用于制作一些纯天然的特殊纺织产品，然而其应用还处在研究阶段。一般为方便接下来的纺织加工中的染色操作，羊毛市场普遍收购的仍是白色羊毛，因饲养环境或基因变异所形成的有色羊毛的占比，将会直接影响羊毛收购的价格。

　　1.2有色毛检测方法

　　羊毛的颜色测定主要是对羊毛纤维原始颜色的检测，原羊毛中由于存在油脂、污块等，会对检测结果产生直接影响，因此检测前要先进行清洗，去除其中包含的杂质。羊毛颜色检测的方法最早是主观检验法，检验人员基于经验，使用肉眼来评定羊毛的颜色，该方法主观差异较大，容易受检测环境温湿度和自然光照的影响，现在已不能作为评定的唯一标准。后来一些学者开发客观检验法，即利用仪器检定羊毛颜色的一系列技术。羊毛本身是一个非透明的材料，对颜色的检测是借助测量羊毛表面上的光反射率获得检测结果。例如使用色度仪检测，结合国际照明委员会的规定，设计3种颜色（红、绿、蓝）的滤色片测定羊毛表面光反射，通过光电检测器获得黄度、白度、亮度3个指标来衡量毛色情况，数据结果包含特定的照明观察条件、标准光源下的羊毛颜色信息。

　　澳大利亚CSIRO学院的纺织与纤维技术研究所（TFT）开发的光学有色毛检测方法，是借助于低位背光照射来代替顶部正向光源的照射，以隐藏正常白色的羊毛，并凸显出有色羊毛。该种检验方法已经进入IWTO测试方法草案13号中。后来他们又提出改进，利用化学前处理法，将羊毛样品浸泡在苯甲醇中，正常毛色的羊毛变得透明，任何染色或沾有尿渍的纤维在白色背景下呈现黑色，使样品可以快速扫描和计数。同样地，有髓纤维在黑色背景下显示为白色，只要简单地改变背景屏幕，就可在同一样本中计数。AWTA很快采用了这种方法，并将其作为常规测试及时引入到有色髓质纤维风险计划中。这项技术的效率使先前有色纤维测试的成本降低73%。比利时纺织研究中心也在研究数码检测法，采用数码相机对有色毛采用自动图像处理后，突出有色纤维以达到检测目的。该方法提高了自动化程度，已经进入到IWTO测试方法草案55号，但数码检验法所用设备昂贵，不能有效推广。M R Fleet[1]等利用近红外光谱法检测有色羊毛纤维和有髓纤维，这是一种无损廉价的测量方法，比较适合用于生产链的前端抽样检测，但检测时需要合适的样本来不断校准模型，以准确预测不同污染程度的羊毛。

　　2有髓毛或者空腔毛检测方法进展

　　2.1有髓毛或者空腔毛形成的原因

　　羊毛纤维主要由覆盖在毛干外层的鳞片层、组成毛纤维主体的皮质层和处于毛纤维中间的髓质层（毛髓）3部分组成。髓质层是毛纤维的最里一层，由一种松软而又多孔、不规则的角质蛋白细胞所组成，含有髓质层的毛称为有髓毛。有髓毛又叫髓腔毛，也称粗毛，分为正常有髓毛、干毛和死毛。一般认为髓质存在于直径较大的羊毛纤维中，但是髓质的变化可以独立于纤维直径，取决于营养和基因型。由于细胞间相互连接的不牢固，因而羊毛纤维的髓质层越大，其强度、弹性、柔软性、着色性能就越差，纺织价值也相应地降低，一般只能用来加工民用炕毡、帐栩毡及工业用保暖毡。

　　研究表明，有髓毛在结构上不同于正常羊毛，在羊毛梳理过程中，部分髓腔毛易脱落而被去除，增加了落毛率。而有髓毛在加工染色时，通常会在织物染整以后才能显现出来，后期发生断裂无法剔除，造成损失。因有髓毛不影响染色，在纺织的操作规程中并没有明确其必须要去除，而美利奴羊毛自身髓腔毛比例不高，所以以前购买者只需区分是否为美利奴羊毛即可规避风险，而前期剔除成本又比较大，纺织企业一般不做髓腔毛的售前检验，只关心羊毛的其他性能。但随着绒毛用羊品种的丰富，养殖环境的差异，有髓毛比例在增加，分等分级系统还不完善的市场现状下，对羊毛在纺织前的有髓毛鉴别方法研究，对羊毛织物的降低成本和提升质量都至关重要。

　　2.2有髓毛检测方法

　　手工剔除纤维、通过显微镜计数以及折射技术等方法鉴别髓腔毛耗时长，且高度依赖测量者的经验和技术，比较难以推广应用。新西兰羊毛研究所CANESIS研究的近红外技术测量髓腔毛，利用近红外光谱可以穿透表层获得深层信息的特质，通过合适的模型鉴别髓腔毛。

　　澳大利亚BSE公司生产的OFDA系列仪器可以测量有髓毛比例，其利用髓腔毛的光反射率，测量计算出纤维髓腔的含量，但由于纤维截面形状、纤维内部结构、表面状态和颜色均会影响纤维的透光性，因此羊毛髓腔的测量准确度仍有待提高。黄发明等采用溶剂法，利用有髓毛和无髓毛对光的折射、反射以及对光的吸收不同，通过加入与无髓羊毛纤维相近折射率的化学溶剂浸润纤维，使无髓毛发生透射，有髓毛发生反射显现，达到快速检测有髓毛的目的。

　　有髓毛检测的研究目前开展较少，但在皮棉产品中检测异性纤维的研究较多，一般采用物理特性，例如颜色、形状、大小、密度、重量等进行鉴别，同时，利用化学组成，如荧光效应和官能团光谱特性等进行鉴别。从原理上可分为基于图像技术的检测研究和基于分光技术的检测研究，例如采用了机器视觉（可见光波段）、断层X光摄影、红外波段光谱定性鉴别，采用线性判别式、聚类算法、贝叶斯学习算法等数字图像处理方法定量分析。一些从原理上可通用的方法，可以借鉴于有髓毛鉴别研究。

　　3有色有髓毛检测相关国内外标准的情况

　　国际标准中关于羊毛含杂率，即对羊毛产品中非羊毛纤维的鉴别和羊毛占比率的检测是强制检测项目，有现行的检测方法标准作为依据，欧盟和美国标准对棉花、尼龙等人造或其他植物纤维的混入比例和鉴定方法都有相应的标准检测方法，一般是采取化学检测法，针对混入纤维的化学成分来检验区分，例如欧洲议会和理事会法规（EU）No 1007/2011规定了羊毛制品中多种异物纤维的鉴定方法。但对有色和有髓羊毛的检测并不在其中，因其属于劣质毛，而非异质毛，只会影响羊毛原料的纺织效果，或羊毛制品的品质，而非扰乱市场的假冒羊毛制品，因此不在强制检测的规定范围。

　　2004年7月，作为IWTO测试规则的一部分，澳大利亚美利奴羊毛引入DMFR计划。澳大利亚羊毛检测局（AWTA）可以对洗净毛和钻心取样梳理毛提供有色毛和髓腔毛测试服务，使用澳大利亚联邦工业研究所开发的有色毛和髓腔毛检测器，IWTO接受AWTA对有色有髓毛的检测结果，但由于检测需要人工配合，检测费用较高，所以不做硬性要求，只是指导性检测。

　　我国标准对于羊毛产品和检测方法标准，目前没有涉及到产品或者原料中的有色、有髓纤维含量的检测，导致羊毛分等分级不够完全准确的体现羊毛产品质量差异。

　　现行有效的棉花纤维检测标准是2012年改进的标准GB1103.1—2012《棉花第1部分：锯齿加工细绒棉》，其中增加了全新的颜色级检测内容，可以采取感官检测和仪器检测2种方法检测，作为评价棉纤维品质的重要指标。颜色级取代了过去标准中品级的色泽概念，成功借鉴国外颜色分级体系的理念，对黄度、白度、亮度分别打分考核，制定相应的等级标准，取代了过去按产地和白度直接定品级的系统，是棉花标准的一大进步。

　　4结束语

　　检测方法的发展，检测仪器设备精密度的提升，为检测标准的改进提供的良好的基础，棉花标准的分级模式也为国内羊毛产品分级标准升级提供值得借鉴的先例，为更好的规范羊毛市场的产品等级，促进我国羊毛制品的质量持续提升，相应的羊毛原料的检测方法和产品标准的升级已具备基础，势在必行。

   　参考文献：

　　[1]M R Fleet，M J Bennie．A comparison of Damara crossbred and Merino lambs wool[J]．Animal Production in Australia，2002，24：69-72.

　　[2]于海滨，侯军红．浅谈如何提高OFDA纤维直径分析仪检测羊毛纤维平均直径的准确性[J]．中国纤检，2021（3）：75-77.

　　[3]Donald James Ramsay，William Humphries．Keeping dark and medullated fibre contamination under control[C]//International Wool Research Conference 11，2005.

　　[4]Scobie D R，Grosvenor A J，Bray A R，et al．A review of woolfibre variation across the body of sheep and the effects on wool processing[J]．Small Ruminant Research，2015，133：43-53.

　　[5]刘宇清，于伟东．羊毛有色毛和髓腔毛的风险管理与测量[J].中国纤检，2006（5）：45-47.

　　[6]黄发明，唐敏峰．溶剂法在有色和有髓羊毛纤维检验中的应用[J]．毛纺科技，2007（1）：50-53.

　　[7]郭俊先，应义斌．皮棉中杂质检测技术与检出装备的研究进展[J]．农业机械学报，2008，39（7）：108-113，106.