鸭毛的成分91%角蛋白、8%水和1%脂质，鸭毛根据其大小和形态进行分类，被分为六个不同的类别，如图 1 所示。 

水分含量范围为7.65%-9.91%，水分含量最高的是羽根，含量最低的是第7类羽毛。挥发性物质由甲烷、碳氢化合物、氢气和一氧化碳以及二氧化碳和氮气等不燃气体组成，羽毛的不同类别和部位的挥发物质平均百分比较高（80-86%），这主要归因于角蛋白分解过程中释放的轻挥发性产物。鸭毛的平均灰分百分比在0.5%到1.5%之间，其中大羽毛的值大约最低（0.45%），最高热值16.24 MJ/Kg，光滑的羽毛（6类）具有最高的灰分值（1.33％），导致较低的热值（15.37MJ/Kg）。不同类别的固定碳含量范围为5%-10%。大羽毛的固定碳含量最高，而小羽毛的固定碳含量最低。固定碳含量百分比较高的类别其热值相对较高。 

分别采用索氏提取法和凯氏定氮法测得羽毛粗脂肪的含量为0.98±0.12%，粗蛋白含量为82.97±0.98%。 

测试了五组化学品：水、酸（强酸H₂SO₄和弱酸CH₃COOH）、碱（强碱NaOH和弱碱Na₂CO₃H₂O）和漂白剂NaClO₂。在酸性溶液中羽毛的耐受性更差，遭受损坏和降解程度更高。漂白剂可以安全地用于漂白效果，但只能短期使用（最多两小时），因为长时间接触会削弱羽毛并导致它们分解。羽毛在碱性溶液（强碱和弱碱）中迅速溶解，羽支比羽根和羽轴耐受性更强。 

鸭子羽毛除了通过尾脂腺分泌油脂来防水外，它还具有高度有序、多层次多尺寸的分支结构为其提供了粗糙表面防水层。与亲水性的棉纤维和纤维素纸浆相比，鸭毛具有超强的防水性，这种防水特性拓宽了其潜在应用价值。 

鸭羽毛的热解导致形成许多含氮化合物（胺、酰胺、腈、吡唑、吡咯和吡嗪）和含硫化合物（硫化物、噻吩和异氰化物）。这些化合物通常含有危险或有毒的部分，例如硫、氰化物和苯。 

热解产物中半胱氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和组氨酸的主要衍生物证实这些氨基酸是羽毛角蛋白的主要成分。含硫化合物更可能源自半胱氨酸和甲硫氨酸。热解产物中硫化羰、苯酚、间甲酚、托苯立啶、氰化物和腈等有毒化合物意味着不完全燃烧存在潜在危险。此外，棕榈腈和棕榈酰胺的存在表明十六烷酸的降解，而二十烷腈可能源自二十烷酸，这两种都是羽毛中的脂质。 

首先，在 100°C以下的温度下会发生一小部分质量损失，这是由于样品中存在的氢键水的蒸发。该质量损失约为 8-9%，这与之前测定的羽毛水分值一致。材料的主要降解发生在 230°C 左右，直到 500°C 左右才会发生大幅降解。在此过程中，70% 的质量被降解，这是由于结构变性以及链间肽键以及二硫键的断裂，通常从 230°C 开始降解并释放出H₂S挥发性化合物。超过这个温度，羽毛几乎完全降解。 

1.5 X 射线衍射 (XRD) 

所有类别和羽毛部分都表现出相似的衍射图案，使我们能够确认羽毛具有半结晶结构，因为在 2θ = 9° 和 2θ = 19° 处存在两个峰，分别对应于 α 螺旋和无规卷曲 +β 片层结构，包括晶体峰周围的非晶区域。结晶度范围为 52.15% 至 60.90%，随机类别的结晶度为 57.26%，羽轴和羽根的结晶度指数较低（分别为53.05%、54.63%），而羽支的结晶度指数最高（55.21%）。表明羽支的熔点略高于羽轴和羽根的熔点。根据 XRD 图计算出不同羽毛类别的结晶率如下表： 

1.6 扫描电子显微镜 (SEM) 

2. 鸭毛的潜在价值 

角蛋白产品可包括生产角蛋白化妆品、护发产品、护肤配方、伤口敷料、肥料、土壤改良剂、动物饲料补充剂（羽毛粉）、生物医学应用、药物输送系统、伤口愈合敷料和生物相容性涂层医疗设备。 

2.2 热值 

羽毛的高热值为能源生产、生物质燃料应用、废物能源转化、工业供热以及增值产品的开发提供了机会。例如，热值高的羽毛可以加工成活性炭。这在水净化、空气过滤和气体吸附中都有应用。通过利用这种热值，羽毛可以作为一种有价值的可持续资源得到有效利用。这将有助于循环经济并减少对环境的影响。 

2.3 疏水性 

通过利用羽毛的疏水性，可以开发出适用于一系列应用的创新材料和技术。其中包括防水、吸收、水分管理、自清洁表面、微流体和表面涂层。这些应用提供了诸多优势，例如提高性能、减少环境影响以及提高各个行业的耐用性。 

2.4 蜂窝结构 

通过利用羽毛蜂窝结构的优势，可以开发出用于轻质结构、抗冲击、隔热、吸音、流体动力学、过滤和包装的创新材料和设计。该应用优势：提高性能、能源效率、降低噪音以及为各个行业和日常使用案例提供保护。 

2.5 纤维结构 

利用羽毛纤维结构，可以开发出具有强度、耐用性、灵活性、弹性和水分管理功能的创新材料和产品。羽毛纤维具有高拉伸强度，使其不易断裂或撕裂。该特性可用于需要坚固耐用材料的应用，例如运动服纺织品、绳索、复合材料或建筑材料中的增强纤维。 

2.6 生物降解性 

羽毛纤维是可生物降解的，因为它们由天然蛋白质组成。富含角蛋白的羽毛可以在各种应用中用作合成材料的可持续替代品。其中包括包装材料、可生物降解塑料和生物医学支架。与在环境中长期存在的合成纤维相比，这使得它们成为环保的选择。