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    猪、牛、羊革的特征与鉴别方法

    帖子创建时间:  2014年08月08日 10:28 评论:1 浏览: 2609 投稿

    摘要:用光学显微镜观察分析了猪、牛、羊革的微观形态特征,形成了特征图片,为质检工作者进行皮
    革材质鉴定提供参考。
    关键词:光学显微镜;猪皮革;牛皮革;羊皮革;材质鉴定
    中图分类号:TS 512 文献标识码:A 文章编号:1671-1602(2012)10-0022-06
    The Characteristics and Identification of Pig Leather, Cow Leather
    and Sheep Leather
    DING Yun
    (Jiaxing entry-exit inspection and quarantine bureau, Jiaxing 314000, china)


    Abstract: The light microscope was applied to analyze the micro morphological characteristics of pigleather, cow leather and sheep leather. The characteristics image of leather was obtained and it would provide the reference for quality inspection workers to do qualitative material identification of leather.
    Key words: light microscope; pig leather; cow leather; sheep leather; materials identification

     

      前言


      皮革作为一种天然的高分子材料,具有非常良好的使用性能,在箱包、服装、鞋类、汽车、家居等领域得越来越多的应用。随着合成工业的发展,人造皮革因其价格低廉、时尚美观,得到了人们的喜爱。目前市面的人造皮革产品已越来越多,性能也越来越接近天然皮革,某些性能甚至超过天然皮革,达到了与天然皮革真假难分的程度。一直以来,真假皮革的辨别都是消费者和质检部门关注的焦点。

     

      传统的皮革鉴别主要是通过手感、眼观、嗅味、点燃等较主观的方法,是以人的手感和经验目测来辨别的。虽然这种感官判断的法快速直接,但是方法的准备度不高,特别是近年来高仿真的人造革出现,在外观、色泽、手感上与真皮已难以区分,而皮革表层的涂饰、后加工处理也增加了这种感观判断的难度。因此,需要一种科学、规范、有效的方法对真假皮革以及皮革的材质进行鉴别。


      有人将傅里叶变换红外光谱应用于天然皮革与人造皮革的鉴别进行了一些研究,取得了比较好的效果,能够对真假皮革产品进行准确鉴别,但是这种方法并不能对猪、牛、羊革等不同的天然皮革材质进行识别。皮革的加工过程使得皮革产品中的遗传物质得到破坏,深度加工的皮革样品中提取有效DNA 比较困难,因此,DNA 检测技术也不能有效应用于天然皮革材质鉴别。事实上,由于天然皮革和人造皮革微观结构的不同,在光学显微镜下可以很好地观察到皮革的表层、乳头层、网状层,真皮内的毛囊分布状态以及胶原纤维束编织等微观形态,从而进行真皮的鉴定以及不同皮革组织的鉴别。因此,光学显微镜法仍然是目前进行皮革材质鉴别的主要方法。

     

      天然皮革与人造皮革的鉴别

     

      天然皮革多由哺乳类动物皮鞣制而成,表面具有特有的天然纹理和毛孔等特性,横断面和肉面也呈现出胶原纤维的结构特征。而人造皮革通常是以PVC 树脂或PU 树脂为原料生产的,表面不具有天然毛孔,也没有胶原纤维编织的结构。这些结构组成的差异使得天然皮革和人造皮革在光学显微镜放大下呈现出不同的结构特性。

     

      表面

     

      天然皮革表面一般都有较清晰的毛孔和花纹,且因动物皮种类的不同毛孔呈现不同的排列规则。如图1-1 和图1-2 所示,在显微镜放大20 倍下真皮粒面上的毛孔清晰可见。但也有一些真皮因为表面涂饰过重覆盖了毛孔,或者是剖层革本身没有粒面毛孔结构。而人造皮革既然是一种仿制品,自然没有天然动物皮革的毛孔,其表面只是一层PU、PVC或其它合成材料的涂饰层,再压制人造花纹以假乱真。用肉眼或者显微镜观察,人造皮革的表面都没有天然形貌的毛孔,当放大一定倍数时,一些人造皮革的表面还可以观察到一些颗粒物,如图2 所见,这是合成材料在加工时留下的。

     

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      一些人造皮革为了追求天然皮革的效果,也会压制花纹和人造毛孔,这就需要在鉴别时更加谨慎和细心。不过,人造毛孔和天然毛孔还是有一定区别的,人造毛孔通常排列比较规整,毛孔大小形状相似,不似天然毛孔差异性较大,而且人造毛孔较浅,一般可以看到毛孔的洞底,而天然毛孔的洞底是光镜或电镜都不能观察到的[7]。图3 为某皮带样品外层材料上的人造毛孔,毛孔很浅,可以看到毛孔的洞底,而且排列很

    规整,完全不同于图1 中天然皮革上的毛孔特征。



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      反面

      

      观察反面结构是区分天然皮革和人造皮革的一个较直接的方式。天然皮革的反面也叫做肉面,其结构是由胶原纤维束构成,摸起来有很多绒头。而人造皮革是一种外观类似皮革的塑料制品,其反面并没有天然皮革的纤维结构,通常会以无纺布作为基布,用肉眼可以分辨。

     

      横断面

     

      天然皮革是由胶原纤维在三维空间里紧密交织而成,其断面在显微镜下可以观察到胶原纤维的编织形态。在革内上层,胶原纤维束较细,彼此紧密交织,形成了一层细密的胶原纤维编织层,即细密编织层。革内下层的胶原纤维束编织比较疏松,为粗编织层。头层天然皮革的断面上可以看到纤维编织从密到疏的一个过渡,如图4-1 所示。而经过剖层的天然皮革失去了细密编织层,只有编织较疏的粗编织层,见图4-2。

    但是不管怎么样,天然皮革的断面都可以观察到胶原纤维束相互交织的形态,而人造皮革的断面形态完全不同,如图5 是一表面类似真皮的人造皮革,其断面与真皮的断面形貌差别极大,没有胶原纤维的结构。

     

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      皮革表面涂层的处理

     

      皮革成品通常经过涂饰处理,以使皮革更具有光泽,增加美观,同时提高皮革的耐用性,使皮革更耐热、耐寒、耐水、耐有机溶剂、耐摩擦等。但是在进行皮革鉴别时,涂饰层往往会遮盖皮革表面原有的天然纹理和毛孔,对鉴别增加难度,在涂饰过重时需要去除。皮革涂饰剂一般为聚氨酯、丙烯酸或其它一些树脂材料,酮类有机溶剂对聚氨酯、丙烯酸有一定的溶解性。本文选用了毒性较低的丙酮对皮革的涂层进行溶
    解,结果发现,丙酮对皮革表面涂层的去除效果较好。用棉签沾取丙酮溶液在皮革表面进行擦拭,几分钟后其表面涂层会大部分脱落,裸露出皮革表面原有的粒面形态。图6-1 为涂层去除前的某黑色皮革表面,光泽度较好,但是由于有涂层覆盖,表面特征观察不到,仅从表面辨别不出皮革的真假。但当用丙酮去除表面涂层后,皮革原有的表面特性凸显出来,如图6-2 所见,表面毛孔较均匀排列,符合牛皮革的粒面毛孔特性,从而可以判定该皮革为真皮,且为头层牛皮革。

     

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      天然皮革与人造皮革的鉴别要点

     

      基于上述微观形貌观察,可总结出如下2 点鉴别天然皮革与人造皮革的方法:

     

      (1)粒面鉴别。凡是粒面可以观察到毛孔的,一定是天然皮革,但要排除是否是人造毛孔。必要时,可用丙酮溶液擦拭表面将涂层去除,以便更好地观察表面结构。

     

      (2)反面和断面的鉴别。如果粒面观察不到毛孔,可以看反面和横断面,反面是皮革纤维结构,断面的纤维编织有从密到疏过渡的是头层天然皮革,断面只有粗编织层的是剖层天然皮革。

     

      猪、牛、羊革的鉴别

     

      天然皮革是由哺乳类动物皮鞣制而成,很多动物皮如猪皮、牛皮、羊皮、马皮、蛇皮、鱼皮等都可以用于制革。由于猪皮、牛皮和羊皮的产量大且质量较好,是制革的主要原料,而其他动物皮的数量较少,在日常生活中不常见。因此,目前市场上的真皮产品主要以猪皮革、牛皮革和羊皮革为主,本文仅对猪皮革、牛皮革、绵羊皮革、山羊皮革进行鉴别研究。

     

      粒面特征

     

      猪皮革的粒面

     

      相对于其他皮革而言,猪皮革的特征性较强,粒面毛孔圆而粗大,一般以三个成一组,呈三角形排列,每组相隔较远,见图7。而且猪皮革的毛孔很深,可以贯穿到肉面,因此,即使是二层猪皮革也可以看到表面毛孔呈三个一组的特性。


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      牛皮革的粒面

     

      牛皮革的粒面毛孔小而圆,毛孔密集,单个分布,分布均匀但没有规律,见图8。牛皮革的粒面毛孔小而圆,毛孔密集,单个分布,分布均匀但没有规律,见图8。

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      绵羊皮革的粒面

      绵羊皮的毛孔大小基本一致,在皮面上以成排、成簇的方式不规律地分布,见图9-1。显微镜放大更高倍数时,可以看到绵羊皮的毛孔一般较圆、较深,如图9-2 所示。

     

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      山羊皮革的粒面

     

      山羊皮的毛被由针毛和绒毛组成,针毛较粗,绒毛较细密。每根针毛旁生长一簇绒毛,2~4 根针毛和约10 簇绒毛为一组,每组按一定方向有规律的排列。因此,山羊皮的粒面有一个区分于绵羊、猪、牛及其它动物皮革的典型特征,即粒面上有规律的分布着一组组毛孔,每组毛孔有粗细之分,2~4 根粗毛孔(即针毛毛孔)呈弧形或线性排列,沿弧的内侧或直线的一侧排列着约10 个小毛孔(即绒毛毛孔),组组毛孔又以复叠式或线性排列,形成山羊皮革粒面上特有的花纹,见图10。由于山羊皮革粒面花纹具有一定的规律性和重复性,更有利于模仿和制作,因此,仿制山羊皮革花纹的合成革在外观上很接近天然山羊皮革,更需要小心谨慎的鉴别。

      

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      横断面

      猪皮革的横断面

      猪皮的含脂量高,约占皮质量的20%~30%,当鞣制过程中油脂去除后,只剩下疏松的胶原纤维结构。因此猪皮革的纤维间隙较大,纤维编织较为疏松。

     

      牛皮革的横断面

      牛皮的纤维编织比较紧实,从断面上看,从上到下由胶原纤维细密编织层与粗编织层组成,胶原纤维束由细到粗过渡,编织紧密度从紧到疏过渡,但是粗编织层的胶原纤维相对其他动物皮革还是较为紧密,见图11。牛皮剖层革的断面则只有粗编织层,而没有胶原纤维细密编织层,如图4-2。

     

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      羊皮革的横断面

      羊皮革通常为全粒面革,断面结构完整,上层为细密编织层,下层为粗编织层。由于绵羊生皮中的乳头层占整个真皮厚度的2/3,因此,绵羊革的细密编织层较厚。有报道称,绵羊皮革的纤维细密编织层占整个皮革厚度的一半以上,而山羊皮革的纤维细密编织层比绵羊皮革的要薄,只占皮革厚度的1/3 左右。但是在实际工作中,绵羊革和山羊革的这种细密编织层厚度上的差异性比较难以观察和区分,如图12 所示。

     

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      肉面

     

      猪皮革的肉面

     

      猪皮革的肉面纤维较细,与羊皮革的肉面纤维粗细差不多,比牛皮革的细,见图13

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      牛皮革的肉面

     

      牛皮革的肉面手感比较粗糙,胶原纤维比较粗大,在显微镜放大20 倍下,可以看到牛皮革肉面纤维以纤维束的形态存在,纤维扭结成束,纤维束粗大而长,如图14 所示。

     

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      羊皮革的肉面


      相对于牛皮革,羊皮革的肉面纤维明显细很多,同样放大20倍下,牛皮革的肉面看到的是粗

    大的纤维束,见图14,而羊皮革的纤维束很细小,见图15-1。将羊皮革的肉面纤维继续放大40 倍时,可以观察到单个的纤维束,纤维束中的纤维卷曲而分散,不似牛皮革的肉面纤维束是拧结在一起的,见图15-2。

     

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      猪皮革、牛皮革和羊皮革的鉴别

     

      粒面特征是鉴别不同动物皮革的最确切依据。猪皮革、牛皮革和羊皮革各自有独特的粒面毛孔分布特征,如猪皮革毛孔大,一般多以三个为一组呈品字形排列,粒面较牛皮革、羊皮革最为粗糙;牛皮革粒面细致,毛孔小,分布均匀,像布满的小点;羊皮革的毛孔成组成排分布,粒面形成很多的沟纹。而山羊皮革的粒面更具有特殊性,毛孔有大小之分,每组由针毛孔和绒毛孔按相同方式有序分布,组组毛孔以复叠式或线性排列,以区别于绵羊皮革。另外,革内胶原纤维的粗细也是鉴别不同皮革的一个重要依据,可以从断面或肉面观察。牛皮革的纤维最为粗大,像麻绳状拧在一起,而羊皮革的纤维最为细短,手感也最柔软。

     

      柔软度在猪、牛、羊革鉴别中的应用

     

      皮革的柔软性是皮革的一个重要感官特性,在进行皮革鉴别时也通常作为一个重要参数。传统鉴别方法中皮革的柔软性是通过用手触摸而获得的,也就是通常说的“手感”。这种评定结果容易受到个人的专业技能、经验积累、脾性喜好等多种主观因素的影响,既难以表达和交流,又使得结果难以统一和规范,目前有研究将皮革的柔软度进行量化表征[8]。本文依据ISO17235:2002 皮革柔软度的测试方法对市售的一些天然皮革产品进行了柔软度的测试,将猪皮革、绵羊皮革、山羊皮革、黄牛皮革、水牛皮革不同动物皮革的柔软性差异进行了力学参数的量化,从而为皮革的鉴别提供一个科学、规范的参考依据。表1 是猪皮革、绵羊皮革、山羊皮革、黄牛皮革、水牛皮革等不同动物皮革的柔软度测试结果。为进行数据比较,实验采用了同

    一孔径(20 mm)进行了测试。从结果看,羊皮革的柔软度最大,柔软性最好,与手感判断相符,其中绵
    羊皮革的柔软度比山羊皮革略大,羊皮革的柔软度范围约为6.5~7.7 mm。牛皮革的厚度最大,柔软度最小,柔软度范围约为2.8~4.8 mm,其中黄牛皮革比水牛皮革的柔软度略大,柔软性较好。猪皮革的柔软度范围在4.1~4.6mm,柔软性在羊皮革和牛皮革之间。但是,由于皮革部位差的存在以及制革工艺的不同,皮革成革品种的不同,柔软度数据是有较大差异的,其在皮革鉴定时仅仅作为小部分参考。

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      结论

     

      本文主要借助光学显微镜,从微观形态上总结归纳了猪、牛、羊革等天然皮革的粒面、横断面以及肉面的组织结构特征,从而进行皮革材质的鉴别。同时,也认为皮革柔软度的量化表征,仅可作为皮革鉴定工作中的部分参考。

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