假發(fā)原料：真人發(fā)與牦牛毛微觀形態(tài)鑒別研究

文/裴燕華 余弘

隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)，人們生活水平和消費(fèi)水平大幅度提高，人們對(duì)美與時(shí)尚的追求越來越強(qiáng)烈，對(duì)頭型妝飾、美容美發(fā)的意識(shí)也在不斷提高，發(fā)制品市場(chǎng)得以迅猛發(fā)展[1-4]。發(fā)條、發(fā)塊、發(fā)套等假發(fā)產(chǎn)品廣受消費(fèi)者喜愛。

制作假發(fā)制品的材料主要有真人發(fā)、動(dòng)物毛及化纖絲3種，其中真人發(fā)因其優(yōu)質(zhì)的手感及逼真度，后期還可燙可染的優(yōu)點(diǎn)備受高端市場(chǎng)的追捧。由于中國(guó)龐大的人口數(shù)量以及高品質(zhì)的秀發(fā)，人發(fā)資源豐富，因此中國(guó)一直以來都是全球人發(fā)集散中心及出口大國(guó)。牦牛毛作為動(dòng)物毛也是假發(fā)的主要原料之一，相較于化纖發(fā)，牦牛毛制成的假發(fā)產(chǎn)品手感與逼真程度更近似于人發(fā)而在行業(yè)中被廣泛運(yùn)用。但由于其價(jià)格便宜，被不法企業(yè)當(dāng)作真人發(fā)來售賣，損害了消費(fèi)者的權(quán)益。

雖然假發(fā)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品材料不斷升級(jí)，但目前針對(duì)假發(fā)產(chǎn)品的品質(zhì)及品類的檢測(cè)方法卻并不完善。目前國(guó)內(nèi)外暫無關(guān)于發(fā)制品纖維鑒別的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中只有GB/T 23170—2008中提及“標(biāo)注100%的人發(fā)產(chǎn)品，人發(fā)含量應(yīng)不小于98%”[5]，檢測(cè)方法參考GB/T 2910《紡織品 定量化學(xué)分析》及FZ/T 01057《紡織品纖維鑒別試驗(yàn)方法》。

其中化纖絲假發(fā)可根據(jù)其不同的化學(xué)性質(zhì)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的方法進(jìn)行鑒別與定量。但對(duì)同為蛋白質(zhì)纖維的人發(fā)與牦牛毛來說，并沒有有效的鑒別方法。而且現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)與參考的檢測(cè)方法中沒有關(guān)于真人發(fā)物理或化學(xué)性質(zhì)的相關(guān)描述，使得市場(chǎng)上的真人發(fā)與牦牛毛等動(dòng)物毛發(fā)的產(chǎn)品檢測(cè)陷入僵局，市場(chǎng)監(jiān)管、產(chǎn)品質(zhì)量以及消費(fèi)者權(quán)益都無法得到保障。

本試驗(yàn)收集了30歲左右生活在上海及云南的女性人發(fā)原料及西藏與甘肅天祝兩個(gè)區(qū)域的黑色牦牛毛，通過感官、掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡3種方法對(duì)真人發(fā)與牦牛毛進(jìn)行外觀、鱗片形態(tài)、髓腔大小、色素分布等結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行了比較研究，以期為該類產(chǎn)品的鑒別提供參考。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器

TESCAN VEGA 3XMU高低可變真空掃描電子顯微鏡（捷克TESCAN公司），OLYMPUS BX53生物顯微鏡，CU-6纖維細(xì)度儀（北京合眾視野科技有限公司），Y172型纖維切片器（溫州方圓儀器有限公司），火棉膠、液體石蠟、載玻片、蓋玻片、紗剪、鑷子等。

1.2 材料

毛發(fā)原料由上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院提供，包括生活在上海及云南兩地、30歲左右女性人發(fā)各50g；黑色天祝牦牛毛50g；黑色西藏牦牛毛 50g。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 感官檢驗(yàn)法

采用燃燒法、觀察法、觸摸法對(duì)人發(fā)與牦牛毛外觀進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.3.2 光學(xué)顯微鏡法

（1）形態(tài)試驗(yàn)：參考標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01057.3—2007《紡織品纖維鑒別試驗(yàn)方法 第3部分：顯微鏡法》，隨機(jī)選取人發(fā)與牦牛毛各10根，剪切約0.5mm長(zhǎng)度纖維段，制片放入光學(xué)顯微鏡下觀察不同毛發(fā)纖維縱向鱗片形態(tài)；每種毛發(fā)隨機(jī)取50～80根，在纖維上涂上膠棉液用哈氏切片器切取30μm厚薄的纖維截面，放入顯微鏡下觀察橫截面形態(tài)[6]。

（2）直徑測(cè)試：參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10685—2007《羊毛纖維直徑試驗(yàn)方法 投影顯微鏡法》試驗(yàn)方法，將各區(qū)域不同種類毛發(fā)分別混合均勻，每種毛發(fā)中隨機(jī)選取適量纖維，用哈氏切片器切取0.6μm長(zhǎng)的纖維片段，制片放入顯微鏡下，采用CU-6纖維細(xì)度儀進(jìn)行測(cè)量[7]，每個(gè)種類毛發(fā)測(cè)量500根。

（3）中空率與中空度測(cè)試：參考標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 50002—2013《化學(xué)纖維異形度試驗(yàn)方法》試驗(yàn)方法，將3種毛發(fā)涂上膠棉液制備纖維截面試樣，采用CU異形度軟件對(duì)測(cè)繪人發(fā)與牦牛毛中有髓毛的中空面積對(duì)纖維橫截面面積的百分比，計(jì)算有髓毛發(fā)所占百分含量[8]，每個(gè)種類測(cè)試300個(gè)。

1.3.3 掃描電鏡法

參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14593—2008《山羊毛、綿羊毛及其混合纖維定量分析方法 掃描電鏡法》中程序制作毛發(fā)纖維縱截面與橫截面切片，使用離子濺射儀抽真空后在纖維表面噴金，然后放入TESCAN VEGA 3XMU高低可變真空掃描電子顯微鏡中掃描觀察人發(fā)原料及牦牛毛縱向與橫截面形態(tài)特征，并對(duì)鱗片高度、鱗片密度、鱗片厚度進(jìn)行測(cè)量與觀察[9]。

2 結(jié)果與分析

不同物種毛發(fā)纖維結(jié)構(gòu)上存在著各自特有的層狀分級(jí)[10]。人發(fā)及牦牛毛是天然蛋白質(zhì)纖維，在組織學(xué)構(gòu)造上都是由眾多基元細(xì)胞堆砌而成的類似圓柱體的復(fù)合物。由覆蓋在纖維表面的鱗片層、構(gòu)成纖維主體的皮質(zhì)層以及纖維中心部位的髓質(zhì)層三部分構(gòu)成。鱗片層起著保護(hù)的作用覆蓋在毛發(fā)纖維表面，不同的動(dòng)物毛發(fā)鱗片層都有其獨(dú)特的形態(tài)結(jié)構(gòu)，同時(shí)賦予毛發(fā)不同的手感及光澤度。皮質(zhì)層是纖維實(shí)體最主要的組成部分，決定纖維的物理化學(xué)性質(zhì)，毛發(fā)色素顆粒也存在于皮質(zhì)層中，根據(jù)色素（真黑素、淺黑素、復(fù)合淺黑素）含量的不同決定毛發(fā)顏色的深淺。髓質(zhì)層結(jié)構(gòu)疏松，縱向分布于纖維最內(nèi)層，但并非所有動(dòng)物毛發(fā)都有髓質(zhì)層，通常越粗的毛發(fā)髓質(zhì)層占比越大[11]。

2.1 感官法測(cè)試

人發(fā)及牦牛毛（如圖1和圖2）均為蛋白質(zhì)纖維，經(jīng)燃燒后，都呈松而脆的黑色焦炭狀，有燒毛發(fā)味[12]。通過感官觸摸觀察發(fā)現(xiàn)，真人發(fā)手感柔軟光滑，自然垂順有彈性，將頭發(fā)倒立時(shí)能快速地松散開來，頭發(fā)在日光照射下有較亮的反光。牦牛毛則手感干燥毛糙，纖維具有一定的卷曲度，因此顯得蓬松剛硬，光澤度相比人發(fā)差。

圖1 人發(fā)

圖2 牦牛毛

2.2 光學(xué)顯微鏡法測(cè)試

光學(xué)顯微鏡是利用光學(xué)原理，將肉眼不能分辨的微小物體放大，毛發(fā)通過攝像頭轉(zhuǎn)換器成像于顯示器上，可通過CU-6軟件對(duì)毛發(fā)纖維細(xì)度、中空率、中空度等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以觀察到纖維的內(nèi)部髓質(zhì)和色素分布，缺點(diǎn)是一些細(xì)微的表面結(jié)構(gòu)不能清楚地顯示出來。

2.2.1 人發(fā)與牦牛毛縱向鱗片特征

不同區(qū)域真人發(fā)（如圖3和圖4）經(jīng)光學(xué)顯微鏡最終放大成像500倍觀察，纖維條干筆直挺括，部分人發(fā)纖維具有髓腔，髓腔約占整體1/5左右，人發(fā)細(xì)度均勻，從發(fā)根至發(fā)梢均勻變細(xì)，人發(fā)表面覆滿黑色、黑褐色的點(diǎn)狀或束狀色素，至發(fā)梢處色素顏色逐漸變淺直至末端變白。在人發(fā)邊緣能觀察到較為密集的鱗片，但鱗片形狀大小等形態(tài)特征卻因色素覆蓋無法看清。

圖3 光鏡：上海人發(fā)縱面

圖4 光鏡：云南人發(fā)縱面

牦牛毛（如圖5和圖6）纖維條干均勻，縱向極少有髓腔，表面也覆蓋滿點(diǎn)狀深褐色或棕色色素，毛發(fā)中間色素較深，兩遍色素較淺，與人發(fā)相似毛發(fā)從根部至末梢均勻變細(xì)，毛色也逐漸變淺。表面鱗片也因色素附著無法觀察。

圖5 光鏡：西藏牦牛毛縱面

圖6 光鏡：天祝牦牛毛縱面

2.2.2 人發(fā)與牦牛毛橫截面形態(tài)特征

不同地區(qū)人發(fā)橫截面（如圖7和圖8）都為橢圓形或近圓形，有無髓發(fā)及有髓發(fā)，中心髓腔也為近圓形。不同地區(qū)人發(fā)截面大小與顏色略有差異。而人發(fā)皮質(zhì)層中色素分布趨勢(shì)大體一致，毛發(fā)皮質(zhì)層中布滿黑色、深棕或淺棕色色素，主要集中于毛發(fā)截面外圈，色素由內(nèi)向外加深，有髓毛髓腔呈黑洞，髓腔外圈色素較少，呈亮白色，無髓毛則中心透亮。

圖7 光鏡：上海人發(fā)截面

圖8 光鏡：云南人發(fā)截面

牦牛毛橫截面（如圖9和圖10）多呈橢圓形，西藏牦牛毛平均橫截面積略大于天祝牦牛毛，西藏牦牛毛顏色偏黑色，天祝牦牛毛偏棕色。而不同地區(qū)牦牛毛色素分布趨勢(shì)也相同。黑褐色及棕色點(diǎn)狀色素主要集中分布于截面中心，色素分布趨勢(shì)與人發(fā)正相反，由內(nèi)向外逐漸減少。牦牛毛主要為無髓毛，有髓毛中腔較小，部分截面中心因有髓腔而呈現(xiàn)亮點(diǎn)。

圖9 光鏡：天祝牦牛毛截面

圖10 光鏡：西藏牦牛毛截面

通過光學(xué)顯微鏡CU纖維細(xì)度儀測(cè)量數(shù)據(jù)見表1。雖然上海人發(fā)的平均細(xì)度略大于云南人發(fā)，但從細(xì)度最大值來看兩地人發(fā)差異不大，毛發(fā)中甘肅牦牛毛最粗。從CV值來看牦牛毛的粗細(xì)不勻，這也是造成牦牛手感較粗糙的原因之一。毛發(fā)中空率與中空度從大到小依次排序?yàn)椋荷虾Ｈ税l(fā)、云南人發(fā)、西藏牦牛毛、天祝牦牛毛。光學(xué)顯微鏡下中空率、中空度以及相反的色素分布差異是人發(fā)與牦牛毛的顯著特點(diǎn)。

表1 光學(xué)顯微鏡下毛發(fā)形態(tài)指征

2.3 掃描電子顯微鏡法

掃描電子顯微鏡是利用聚集的、具有一定能量的電子束在樣品表面掃描，激發(fā)產(chǎn)生二次電子從而獲得樣品表面形態(tài)的掃描圖像[6]，其優(yōu)點(diǎn)在于不受纖維表面色素的影響，能夠真實(shí)體現(xiàn)出纖維表面鱗片的具體情況（如、鱗片形狀、鱗片大小、鱗片厚度等）。

根據(jù)掃描電子顯微鏡成像原理，真人發(fā)與牦牛毛橫截面（如圖11和圖12）在電鏡下都呈橢圓或近圓形，并無明顯差異。人發(fā)與牦牛毛縱向鱗片掃描放大2kx倍后，能夠相當(dāng)清晰地觀察到毛發(fā)鱗片的微觀結(jié)構(gòu)。人發(fā)纖維毛干筆直，邊緣光滑，表面平整透亮，鱗片高度均勻整齊，呈波浪形或瓦片狀，從發(fā)根至發(fā)梢方向，環(huán)環(huán)相套，纖維鱗片緊貼毛干。牦牛毛鱗片花碎，高度不勻、大小不一，鱗片形狀呈無規(guī)律波浪齒形3/4環(huán)套于毛干，毛發(fā)鱗片翹起較大使毛發(fā)表面更為粗糙暗沉。

圖11 電鏡：人發(fā)縱向

圖12 電鏡：牦?？v向

對(duì)鱗片具體的測(cè)量參數(shù)詳見表2。可見不同區(qū)域人發(fā)或牦牛毛鱗片高度、密度之間存在細(xì)微差異，毛發(fā)與毛發(fā)之間纖維鱗片形態(tài)也各不相同、千變?nèi)f化，但同種類毛發(fā)的基本形態(tài)特征大體一致。

表2 掃描電鏡下毛發(fā)形態(tài)指征

3 結(jié)論

（1）通過感官鑒別可以大致區(qū)分人發(fā)與牦牛毛。人發(fā)自然順滑，色澤光亮；牦牛毛蓬松粗糙，色澤暗沉。

（2）在光學(xué)顯微鏡下人發(fā)與牦牛毛縱向鱗片結(jié)構(gòu)無法觀察，但皮質(zhì)層中天然色素豐富，橫截面具有明顯的反向差異，人發(fā)色素集中于皮質(zhì)層外圈，牦牛毛則集中于皮質(zhì)層中心，可清晰辨認(rèn)。

（3）人發(fā)與牦牛毛通過電鏡掃描可呈現(xiàn)出清晰的纖維鱗片形態(tài)，鱗片形狀、鱗片密度存在明顯差異，人發(fā)鱗片為瓦片形，規(guī)律環(huán)套發(fā)干，顏色光亮；牦牛毛鱗片花亂，呈波浪齒狀3/4環(huán)套毛干，鱗片翹角稍大，色澤暗沉。

（4）不同區(qū)域人發(fā)與牦牛毛，顏色細(xì)度存在少許差異，但不同種類毛發(fā)質(zhì)地，纖維鱗片形態(tài)及天然色素分布趨勢(shì)基本一致，具有明顯的種類特性?？赏ㄟ^感官檢驗(yàn)、光學(xué)顯微鏡與掃描電鏡相結(jié)合的方法進(jìn)行鑒別。