《牛羊生产技术》 | 项目二 牛羊产品认知（任务2 认知毛纤维）

一、毛纤维的形态学构造

毛纤维在形态学上可分为三个部分：毛干、毛根和毛球，此外，还有毛乳头、毛鞘、皮脂腺、汗腺、竖毛肌等附属结构。毛及皮肤的纵剖面见图2-1。

毛干　是羊毛纤维露出皮肤表面的部分，通常称为毛纤维。

毛根　是羊毛在皮肤内的部分。其上端与毛干相连，下端与毛球相连。毛根是正在角质化而又尚未长出皮肤的毛纤维部分。

毛球　为羊毛纤维最下端膨大呈球状包围着毛乳头的部分，形状呈梨状。毛球依靠从毛乳头吸收养分，使毛球中的细胞不断增殖，因而毛纤维不断生长。

毛乳头　位于毛球的中央，是真皮的乳头层细胞，以圆锥形伸入毛根之内。毛乳头由结缔组织构成，是供给羊毛营养的器官，其中分布有密集的微血管和神经末梢，和血液一同进入毛乳头的营养物质渗入毛球，保证了毛球细胞的营养，使其不断增殖，构成毛纤维新的部分。

毛鞘　是由几层表皮细胞形成的圆管，它包围着毛根，因如囊状，又称毛囊。可分为内毛鞘和外毛鞘。

皮脂腺　位于皮肤中沿汗腺的两侧，分泌管在毛鞘中开口。分泌油脂，可以滋润和保护毛纤维。油脂和汗液在皮肤表面混合，称为油汗，对毛纤维具有保护作用。

汗腺　位于皮肤深处，分泌管直接开口于皮肤表面，有时靠近毛孔。汗腺的生理作用是可以调节体温和排泄无用的代谢产物。

竖毛肌　是生长于皮肤内一种很小的肌纤维，一端附着在皮脂腺下部的毛鞘上，另一端和表皮相连，竖毛肌的收缩与松弛调节汗液和皮脂的分泌，促进血液和淋巴液的循环。

二、毛纤维的组织学构造

1．鳞片层

鳞片层是毛外在的覆盖物，又称毛小皮，由一层到多层透明的、扁平的、完全角质化的鳞片细胞呈冠状、覆瓦状或镶嵌形排列而成。鳞片层分为环形鳞片和非环形鳞片两种，毛纤维鳞片的形状见图2-2。

环形鳞片　环形鳞片包在毛纤维周围的是一整张鳞片，是由一个套一个的环圈状包围在毛干周围，每一张鳞片覆盖前一张，形成环形，形如屋瓦，边缘呈锯齿状，且向外突出翘起，使毛纤维表面凹凸不平。因此对光线的反射能力较弱，光泽柔和。毛纤维向外游离部分相互嵌合作用很强，对毛纺工业的擀毡和缩绒极为重要。无髓毛多具有环形鳞片。

非环形鳞片　非环形鳞片由2～3个鳞片或更多鳞片连成一环，包在毛干周围，表面呈龟裂状，形如松树皮，边缘较紧密。由于鳞片相互覆盖面小，所以鳞片的倾斜面也不大，边缘的锯齿也没有环形鳞片那样明显。毛纤维表面比较平滑，对光线的反射能力较无髓毛强，毛纤维光泽好，毡合性较差。有髓毛多具此类鳞片。

鳞片的作用　鳞片层的作用主要有：一是保护羊毛纤维皮质层免遭外界物理、化学、机械等因素的影响；二是与羊毛的光泽度有关，细毛鳞片对光的反射能力较弱，光泽比较柔和，而粗毛对光的反射能力较强，故光泽发亮；三是使毛具有擀毡性和缩绒性，与羊毛的纺纱性也有重要关系。

2．皮质层

皮质层是毛纤维三层结构的第二层，由与毛纤维纵轴平行的紧密排列的细长而直的梭形细胞构成，其核变成了小颗粒状，整个细胞高度角质化，细胞膜较厚，细胞间以细胞间质和一些微丝穿过长梭形细胞连接。是毛纤维的主体部分。皮质层在毛纤维总体中所占比例因羊毛的细度及类型不同而不同。一般羊毛愈细，皮质层所占比例愈大。就纤维类型而言，无髓毛具有发达的皮质层，有髓毛的皮质层不发达，而死毛的皮质层则极不发达。

皮质层的主要作用表现为：一是决定着毛纤维的强度、弹性、伸度等主要品质；二是决定着羊毛的天然颜色。羊毛纤维的天然色泽取决于皮质层细胞内色素的沉积情况。羊毛染色时，染色剂亦被皮质层细胞所吸收。

3．髓质层

有髓毛中，髓质层位于毛纤维的中心，与皮质层和鳞片层为同心圆结构。髓质层由排列疏松的多角形的髓细胞组成，外被有密集的皮质层形成的管壁。由管壁所包被的腔为髓腔，髓质层由于髓细胞在髓腔内的不同排列方式而形成各种形状的花纹，称为髓质花纹。

毛纤维髓质层的发达程度与其细度成正相关，即纤维越粗，髓质层就越发达，纤维越细，髓质层就越少或者无髓。髓质层发达的纤维往往机械性能较差，强度、伸度、弹性等下降，纤维易于拉断，易伸长而难以染色。但髓质层中含有空气（是热的不良导体），因此冬季可减少热的散发，夏季可防止热的侵袭。

三、毛纤维类型及分类

（一）毛纤维的类型

在光学显微镜下，根据各种毛的髓质的有无及髓质间的连接情况，将毛纤维分为4种类型。

1．刺毛

刺毛又称覆盖毛，分布于羊和牛的颜面和四肢下端，其特点是粗、短、硬、微呈弓形。毛纤维光泽较亮，具有触觉作用，但在纺织上无价值，剪毛时不剪。

2．无髓毛

无髓毛又叫细毛或绒毛，髓质缺失，即整根毛均无髓。细度40μm以下。无髓毛是最有价值的纺织原料。

3．有髓毛

有髓毛又称粗毛或发毛，可分为正常有髓毛、干毛和死毛三种。

正常有髓毛　亦称发毛，是一种粗长而无弯曲或少弯曲的纤维。由于它较其他类型的纤维长，因而组成了突出被毛表面的外层毛。

正常有髓毛的细度变化范围较大，细度为40～120μm。有髓毛的手感较为粗糙，缺乏柔软性，但弹性较好。有髓毛在整个被毛中的含量及其细度是评价有髓毛好坏的重要标准之一。

有髓毛的工艺价值低于无髓毛，一般只能用来织造粗纺织品。

干毛　干毛与正常有髓毛的区别，主要是纤维上端变粗变硬、发黄变脆、易折、缺乏光泽。形成的原因是受雨水冲刷而失去油汗的保护，羊毛直接受到风吹、日晒、粪尿浸渍等外界条件的影响。干毛的工艺价值很低，被毛中干毛愈多，则羊毛的品质越差。

死毛　死毛是羊只被毛中那些粗、短、硬、脆、无规则弯曲，且呈灰白色的纤维。这种纤维易于折断，少光泽，不能染色。

死毛完全丧失了纺织纤维所具有的主要技术特性，如强度、伸度、光泽和对染料的亲和能力等，因此，含有死毛的羊毛，品质会大大降低。

4．两型毛

两型毛又叫中间型毛。它比无髓毛粗而又比有髓毛细，细度为30～50μm，长度变化较大。

两型毛的工艺价值比有髓毛好，其细度越接近无髓毛，则价值越高。

（二）毛纤维的分类

羊毛按所含纤维的类型可分为同质毛和异质毛两大类。

1．同质毛

同质毛也叫同型毛。指一个套毛的各个毛丛基本上由同一类型的纤维所组成。细毛羊、半细毛羊以及高代杂种的羊毛均属于这一类。

（1）细毛　由同一类型的无髓毛组成，直径在25μm以下，或品质支数在60支以上。主要来源于细毛羊品种或细毛羊与粗毛羊的高代杂种。细羊毛毛质均匀，手感柔软而有弹性，光泽柔和，毛丛长度为5～12cm，卷曲密而均匀，纺纱性能优良。

细毛是毛纺工业的优质原料，可织高档纺织精品。

（2）半细毛　半细毛是由同一类型的较粗的无髓毛或同一类型的两型毛所组成。指平均直径为25.1～67.0μm，或品质支数在46～56支范围内的同质羊毛。长度依具体品种而异，一般为5～15cm。产半细毛的羊许多源自英国以肉用为主的绵羊品种，如南丘羊、杜塞特羊、舒福克羊等。

半细毛在工艺性能上与细毛相似，但较细毛用途更广。

2．异质毛

异质毛也叫混型毛。是由各种不同类型的毛纤维组成，粗毛是异质毛的一种。

世界上大多数土种羊毛都属此类。主要用途是制造地毯，也称地毯羊毛。

四、净毛率

从羊体上剪下的毛含有油汗、砂土以及微生物和杂质，称为原毛；经洗净后的羊毛称净毛。净毛占原毛的百分比，称为净毛率。净毛率是指纯净毛纤维在公定回潮率条件下的重量占原毛样重的百分数。是羊毛最重要的一项经济指标。公式为：

净毛率=净毛纯干重x（100+公定回潮率）÷原毛样重x100%

净毛率有普通净毛率和标准净毛率之分。二者的主要差别是：标准净毛率把毛的含水量规定为12%，油脂含量为1.5%，毛中不得含植物质，灰分含量为0.5%；而普通净毛率允许含不超过1%的植物质，所含油脂不超过1.5%，且含水量为自然回潮，没有灰分指标。

五、毛的理化性质

1．细度

细度是指羊毛的粗细。一般把羊毛纤维横切面长径与短径之和的一半称为细度，国际上以微米为单位。细度是决定毛纺价值的重要因素。羊毛的一些其他品质，如长度、卷曲、毡缩性等也和细度有一定相关性，所以细度是确定毛纤维品质及其使用价值的重要指标。另外，羊毛细度还决定着毛纱的细度和织物的厚度与品质，即在相同长度的情况下，羊毛越细越均匀，所纺织的毛纱也越细、越匀，则毛织品的各种特性也就越好。

2．长度

羊毛是具有天然弯曲的纤维，所以羊毛的长度可分为自然长度和伸直长度，前者是指毛束两端的直线距离，后者是将纤维拉直测得的长度。

羊毛长度在工艺特性上的重要性仅次于细度。伸直长度亦叫真实长度，它在毛纺工业上有重要意义。因此伸直长度在养羊业中主要用于评价羊毛的品质。

3．弯曲

羊毛纤维在自然条件下并不是直的，沿着长度方向呈有规律或无规律的弧状弯曲。羊毛越细，单位长度上的弯曲数越多，羊毛越粗，则弯曲数越少。羊毛的弯曲按其形状可分为正常弯曲、浅弯曲和深弯曲，其中正常弯曲和浅弯曲的较好。羊毛的弯曲见图2-3。

4．强度

毛的强度指毛纤维被拉断时所用的力，即抗断能力。强度是羊毛机械特性的重要指标，与工艺性能有着密切的联系。

羊毛的强度有绝对强度和相对强度两种表示方法。绝对强度指单根纤维或一束纤维拉断时所需的力；相对强度指将毛拉断时，在单位横截面积上所需的力，单位为kg/平方厘米。

5．伸度

毛的伸度是指将已经伸直的毛纤维再拉伸到断裂时所增加的长度占原伸直长度的百分比，也是评定羊毛机械性能的指标。羊毛的伸度决定了毛织品的结实性，因此，具有高伸度的羊毛是提高毛织品品质的重要因素。

6．弹性及回弹力

对羊毛施加压力或延伸时则变形，当除去外力时仍可恢复原来的形状和大小，这种性能称弹性。恢复原来形状和大小的速度称为回弹力。由于毛具有这种特性，所以毛制品可以较好地使羊毛衣物长时间保持原来的形状。

缺乏弹性的羊毛称为松软羊毛，用这种羊毛做原料制成衣服，很容易失去原来的形状。

7．毡合性

羊毛在湿热及化学试剂作用下，经机械外力反复挤压，纤维集合体逐渐收缩紧密，并相互穿插纠缠，交编毡化的现象叫毛的毡合特性。毛的毡合特性主要是因为有鳞片的存在，较细的毛纤维其毡合性好。

8．色泽和光泽

毛的颜色指洗净后的自然颜色。羊毛的颜色可分为白、黑、灰、杂4种，除特殊用途外，以白色为最好，它在纺织加工中可以染成不同色度的各种颜色。

毛的光泽是指洗净毛对光线的反射能力。光泽的强弱主要决定于毛鳞片层的情况，一般来说，鳞片排列规则的，表面光滑，则毛的光泽度就好。毛的光泽可分为玻光、丝光、银光和弱光四种。弱光是一种较暗的光泽。多为鳞片不规则或受损引起。

9．吸湿性和回潮率

吸湿性是指毛在自然状态下吸收和保持水分的能力。回潮率指羊毛中所含水分，占其毛样绝对干重的百分率。

羊毛的吸水能力较强，一般情况下，羊毛含水量可达15%～18%。国际贸易上规定的洗净毛回潮率为16%～18%；中国的洗净毛回潮率标准规定为16%。

10．化学性质

（1）羊毛的化学组成

羊毛纤维属复杂的蛋白质化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫五种元素组成。硫是羊毛纤维所特有的，也是羊毛特性的化学物质基础。

（2）羊毛的化学性质

羊毛不耐碱的侵蚀，在稀薄碱液中，当pH值大于8时毛质即受损害。煮沸的5%氢氧化钠液，10min能完全溶解羊毛。

羊毛的抗酸能力很强，低温强酸或低浓度强酸对角质化蛋白质无明显影响，高温、高浓度强酸则损害羊毛。

氧化剂和还原剂也能破坏二硫键而使毛质受损。氯化合物之类的氧化剂对羊毛的侵蚀作用集中在胱氨酸含量较高的纤维表皮层，会软化或破坏羊毛鳞片外层，从而改变纤维的表面摩擦特性，这种作用被应用于羊毛防缩方面。

角质化蛋白质是某些蛀虫和甲虫的喜爱食物，因此羊毛制品易受虫蛀。

思考题

毛纤维有哪些物理、化学特征？

知识拓展

羊毛的分类分级

1．细毛

一等　细度23.1μm，长度6.0～7.9cm，油汗3.0cm以上，品质比差114%，全部为自然白色的同质细毛，毛丛细度、长度均匀，弯曲正常，手感柔软，有弹性。允许部分毛丛顶部发干或有小毛嘴，无干、死毛。

二等　细度23.1μm，长度4.0～5.9cm，品质比差107%，油汗不到3.0cm，全部为自然白色的同质细毛，但毛丛的细度均匀程度较差，毛丛结构松散，较开张，弯曲不够正常，弹性差。

2．半细毛

一等　细度25.1～34.1μm，长度7.3～9.9cm，有油汗，品质比差114%，全部为自然白色的同质半细毛，细度、长度均匀，有浅而大的弯曲，弹性良好，有光泽，毛丛顶部平嘴或带有小毛嘴，呈毛股状，无干、死毛。

二等　细度25.1～34.1μum，长度4.0～6.9cm，有油汗，品质比差107%，其他同一等品。

3．山羊绒原绒分级

一等　纤维细长，色泽光亮，毛感柔软，可带小量活肤皮，含绒量80%，含短散毛20%以下，等级比差100%。

二等　纤维粗短，光泽差，含绒量和短散毛各50%，或带有严重肤皮和不易分开的薄膘、短绒、黑皮绒，等级比差35%。

品种比差　活羊抓绒为100%，活羊拔绒为90%，生皮抓绒80%，熟皮抓绒、灰退绒、汤退绒、干退绒50%。

色泽比差　紫绒100%，青绒110%，白绒120%。

4．无毛绒分级

原绒经过初加工处理后，去掉大部分粗毛和杂质作为无毛绒出口，其规格可分三档：

I档绒　有髓毛含量不超过1%。

II档绒　有髓毛含量不超过2%。

Il档绒　有髓毛含量不超过5%。

（作者： 程文超）