皮革材质鉴定方法

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皮革毛皮商品价格相对较高,影响其价格的因素除了加工工艺外,主要在于所采用的皮革或毛皮的种类.近年来,诸多产品标准都对皮革材质标识提出了明确的要求,例如QB/T1333-2010《背提包》要求面层材料90%以上使用头层皮革,才可以标识“真皮”,而头层皮革如果采用移膜工艺,也不能标识“真皮”;此外,对于移膜皮革、剖层皮革材质应明确标注“移膜”、“剖层”等字样;使用多种成分复合制成的材料,其中皮革基体厚度不大于总厚度的60%,也不能标注“皮革”.QB/T1002-2005《皮鞋》产品标准中针对材质名称提到“应注明主要鞋帮材料,如:牛皮、猪皮、羊皮、二层革、合成(人造)革、织物或革与非革混合帮面等”.因此,皮革的材质鉴定日趋成为皮革测试中需求量较大的测试项目.
国际上现行的皮革鉴定方法是显微镜法,采用的标准是ISO17131:2012.但该方法中只提供了包括牛、羊、猪、山羊等皮革的标本切面镜像图.我国国标正在ISO17131的基础上编写基于显微镜检验法的皮革鉴定方法.除显微镜法外,目前行业内采用较多是感官鉴定法,该方法主要依赖鉴定人员对动物毛皮的认知和经验,检测结果的主观性较大,尚未出台具体的参考标准.另外,行业内也在开发红外光谱法和DNA鉴定法.本文就上述鉴定方法作简单介绍.

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皮革显微镜鉴定方法

皮革显微镜鉴定法通过比对材料的横截面在显微镜或电镜下的图像,和已知种类皮革标本的截面镜像图,观察皮板纤维以及人造材料和纺织材料的形态特征,从而鉴别测试样品的材质.

该方法主要用于鉴别皮革、再生革、人造革、仿皮超纤布.采用的设备是光学显微镜和扫描电镜,需要至少放大20倍,部分材料至少放大500倍.可以通过喷射合适的电子或金属粒子涂层,以获得更加清楚的扫描电镜图像.

但是标准中只提供了牛皮(图一)、羊皮(图二)、山羊皮(图三)、猪皮(图四)、牛反绒皮、超纤布、PVC合成材料、PU合成材料、皮纤维板,以及一些纺织材料压合皮纤维、合成材料压合皮纤维.皮革种类的镜像图比较有限,故该方法主要用于区分皮革和其他材质,不适于皮革材质的生物物种鉴定.



图一带有厚度小于150?m的表面涂层的牛皮截面电镜扫描图



图二典型的羊皮截面电镜扫描图



图三典型山羊皮截面电镜扫描图



图四典型猪皮截面电镜扫描图

感官鉴定法

感官鉴定法是传统的方法,简便快捷,但需要丰富的经验,一般通过人眼观察皮革的颜色、特征花纹、毛孔的排列特征和粗细程度、纹理形状、皮纤维的粗细、皮革的质感,包括燃烧时的气味.

但是感官检测容易受动物所生长的环境、季节的影响,甚至动物本身性别和年龄的影响,相同物种的皮板厚度、皮纤维粗细、毛密度、毛长度、润滑度往往差异较大,而这都会影响最终鉴定的结果.另一方面,随着现代畜牧业的发展,通过杂交技术选育出多大毛皮,对鉴定人员的要求也越来越高.

感官鉴定法适用于鉴定整张皮革或毛皮产品,生产方在采购皮革阶段可通过该方法区分皮革物种.对于小面积的成品皮革制品,因同一物种皮革的取皮部位不同,皮革外观形态差别较大,故检测难度也相对较大.

目前,广州正在审批的两项新地标——DB44/T1358-2014《天然皮革材质鉴别方法》和DB44/T1359-2014《移膜皮革的鉴别方法》,综合了感官检测和显微镜法来鉴别天然皮革材质.该方法提供了多种皮革的感官特征以及显微形态特征的粒面和截面图谱.检测人员通过比对标准实物样本和样品之间的形态特征和镜像图进行鉴别.

红外光谱法

红外光谱法是利用皮革中氨基酸种类和组成比例的不同,用连续波长的红外光照射皮革样品表面,引起分子振动和能级之间的跃迁,在红外吸收光谱图中获得不同的图谱.

但实际测试结果显示,对于常见的猪、牛、羊、马等皮革,其胶原蛋白中,碳、氢、氮、氧、硫等元素的含量以及氨基酸的构成比较接近,红外光谱呈现相似的规律,难以区分.另外,皮革在加工中会添加较多的化学试剂,且皮革表面的涂饰面对红外光谱产生较大干扰,所以该方法在成品皮质鉴定中仍处于探索阶段.

DNA鉴定法

DNA鉴定法主要开发的是定性PCR检测方法,适用于天然皮革制品中动物源性成分的定性PCR检测.

该方法提取皮革制品中动物源的DNA,针对物种的特异基因序列设计引物,通过线粒体内源基因的PCR扩增,获得目标物种的基因序列,根据扩增产物用荧光定量PCR方法或测序比对等分子生物技术判定皮革动物源性成分.



表一

该方法依赖现代分子生物科学发展所形成的庞大的生物基因数据库.

DNA鉴定法不适用于再生革、人造革、合成革,且对提取的皮革DNA有一定的要求.不过,皮革制品在加工过程中会经历酸水解、碱处理、鞣制及染色等加工过程,皮肤组织中的细胞被破坏,DNA降解严重,遗传物质含量少.同时,鞣剂使DNA间、DNA和蛋白质间形成共价交联键,使得的DNA的分离提取较难实现,而部分皮革采用金属盐鞣制剂,对酶类具有强烈的抑制作用,使后续的分子扩增难于进行.因此,优化提取方法以提高DNA浓度和纯度是鉴定的关键.

PCR检测方法采用的线粒体内源基因的特异性比较强,有已知物种的定性PCR检测引物进行扩增,不需要测序判定,相对测序判定有快速且成本较低的特点.但是这种方法需要先确定疑似物种,并取得疑似物种的PCR检测引物序列,再进行鉴定,如果物种未知,或无法取得疑似物种的PCR检验引物,则需要采用测序,而测序检测成本比较高,且耗时较长.

另外,畜牧业的杂交养殖也增加了物种基因的判定难度,且DNA鉴定的方法只能鉴定出物种,无法区分头层革,剖层革,或移膜革,所以也需感官法和显微镜法辅助鉴别.

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目前国内外对于皮革和毛皮材质鉴定没有统一成熟的鉴定标准,上述方法都有一定的局限性,需要相互辅助.同时物种种类繁多,不论哪种方法都需要积累建立庞大的数据库,例如用于感官检测的实物皮革、毛皮样本,用于显微镜检测的皮革显微形态特征图谱,用于基因检测的特征引物序列.这些仍需要行业内的相关机构来研究和开发.

应用范围最广的感官检测法,也主要依赖于检测人员对毛皮的认知和经验,主观性较大.对于常见的大类的鉴定如猪皮、牛皮、羊皮、马皮的区分,感官检测法能够给出相对统一的结论,也能区分头层和剖层以及移膜的加工工艺.但从生物学分类的界门纲目科属种而言,越往下层归类的生物之间的特征性越相近,也越容易发生杂交的情况,因此在出具皮革鉴定报告时,出具种和亚种误判的风险会比较高.生产厂家在皮革和毛皮的物种来源不确定的情况下,对于皮革毛皮材质的标识尽可能采用标识大类的方式,例如在不确定是绵羊皮的情况下,可以选择标识羊皮,避免对消费者产生误导.