趙萬榮

近紅外光譜快速檢測技術(shù)在紡織行業(yè)的運(yùn)用探討

趙萬榮

（太原理工大學(xué)，山西太原 030600）

紡織行業(yè)的安全環(huán)保，有賴于通過檢驗(yàn)以確保產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)除依靠質(zhì)檢員等人工努力外，有必要借助技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、原材料、成品等進(jìn)行綜合檢驗(yàn)。通過設(shè)計(jì)建模和實(shí)際應(yīng)用，以一種新的檢驗(yàn)技術(shù)（近紅外光譜快速檢測技術(shù)）快速、準(zhǔn)確、無污染、不破壞成品結(jié)構(gòu)和高效、低成本的檢驗(yàn)技術(shù)犯法，有必要為紡織行業(yè)的快速發(fā)展提供契機(jī)。

紡織行業(yè)；狀態(tài)檢修；近紅外光譜快速檢測技術(shù)；應(yīng)用

紡織行業(yè)質(zhì)檢是對(duì)整機(jī)元器件整個(gè)設(shè)備的檢修，也是利用檢驗(yàn)技術(shù)檢驗(yàn)原理的過程，從深度剖析來看，是確保設(shè)備運(yùn)行正常，避免元器件損傷和故障失靈，避免成品和原材料檢驗(yàn)中麻煩問題解決路徑的有效方法，也將在故障處理中，實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織工藝及檢測（碳?xì)溆袡C(jī)物質(zhì)的組成成分測量）的科學(xué)檢測。

1 近紅外光譜快速檢測技術(shù)原理

近紅外光譜快速檢測利用探測器接受物體發(fā)出的紅外輻射，經(jīng)過光電信息處理，最后以數(shù)字、信號(hào)、圖像等方式呈現(xiàn)出來。最后利用記錄的主要是含氫基團(tuán) C－H、O－H、N－H、S－H、P－H 等振動(dòng)的倍頻和合頻吸收。

其主要技術(shù)支持手段為，通過光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織業(yè)工藝和技術(shù)流程的科學(xué)檢驗(yàn)，只要界定指標(biāo)為：

T為絕對(duì)溫度， 單位為K。從作用來講，該檢驗(yàn)技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)以溫度值恒定和準(zhǔn)確不同化學(xué)環(huán)境中的近紅外吸收波長與強(qiáng)度的不同反射結(jié)果。

2 技術(shù)分析和工作過程

近紅外光譜分析作為簡介測量技術(shù)，通過對(duì)樣品光譜和其性質(zhì)參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)施校正模型預(yù)測樣品的組成和性質(zhì)。在具體的預(yù)測中，用于紡織行業(yè)的常規(guī)分析，而后應(yīng)用特定計(jì)量軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)測樣品的光譜和模型性質(zhì)和數(shù)據(jù)分析。

近紅外光譜分析技術(shù)的工作過程：近紅外光譜對(duì)樣品的油品相對(duì)密度、餾程和閃點(diǎn)等特性參數(shù)組成與相關(guān)結(jié)構(gòu)的研究，在近紅外光譜和其性質(zhì)參數(shù)間也必然存在著內(nèi)在的聯(lián)系。而通過化學(xué)計(jì)量法的實(shí)施，整體建立模型后，實(shí)現(xiàn)校正模型的正確選型，即可檢驗(yàn)出北側(cè)樣品的性能參數(shù)。

3 近紅外光譜快速檢測技術(shù)在紡織行業(yè)的運(yùn)用分析

近紅外光譜快速檢測技術(shù)在紡織行業(yè)的運(yùn)用策略中，實(shí)施對(duì)其檢驗(yàn)范圍的和應(yīng)用實(shí)例的舉證分析，將從直接程度上體現(xiàn)研究技術(shù)的價(jià)值，并被廣泛應(yīng)用于對(duì)紡織品的檢驗(yàn)中。近紅外光譜分析(NIR)技術(shù)的應(yīng)用，則是通過探頭收集測試樣品的圖譜模塊后與測試設(shè)備內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)模型圖譜，直觀的實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)價(jià)值。

3.1 檢驗(yàn)范圍及其應(yīng)用

應(yīng)用近紅外光譜快速檢測技術(shù)，對(duì)染料、助劑、直接面料的檢測、染廠廢水污泥檢測進(jìn)行樣品檢驗(yàn)，檢驗(yàn)前的設(shè)計(jì)建模和預(yù)處理環(huán)節(jié)，都通過近紅外光譜快速檢測技術(shù)，確保檢驗(yàn)試樣的科學(xué)性和正確性，同時(shí)，對(duì)紡織加工企業(yè)采用三相之間溫度比較法、同一部件溫度比較法、熱圖譜分析法、檔案分析法和運(yùn)行負(fù)荷等多種對(duì)比檢驗(yàn)方式來實(shí)現(xiàn)。

3.2 應(yīng)用實(shí)例

應(yīng)用近紅外光譜快速檢測技術(shù)對(duì)蘭花科創(chuàng)紡織行業(yè)巨頭的服裝質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，主要通過對(duì)試驗(yàn)成品的直接成像，實(shí)現(xiàn)了對(duì)試驗(yàn)的生物性能和數(shù)據(jù)分析對(duì)比，得出檢驗(yàn)結(jié)論。

測定纖維成分：傳統(tǒng)檢測方法中，針對(duì)不同類別的纖維進(jìn)行定性檢測，尤其對(duì)聚酯與棉混紡、棉與氨綸、棉與絲、聚酯與粘膠、聚酯與氨綸等混紡產(chǎn)品進(jìn)行適用檢測。從工作原理來講，該技術(shù)預(yù)處理環(huán)節(jié)，是通過常規(guī)分析手段獲得建模樣品集的組分或性質(zhì)的基本數(shù)據(jù)，而后通過設(shè)計(jì)建模和校正，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本的定理是哪個(gè)分析，該方法的應(yīng)用，基于標(biāo)準(zhǔn)品制備、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同紡織材料圖譜形狀的攝取。而近紅外光譜分析(NIR)技術(shù)的應(yīng)用，則是通過探頭收集測試樣品的圖譜模塊后與測試設(shè)備內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)模型圖譜模塊，在成品上直接少秒得出紡織品纖維成分的百分率。消費(fèi)者在購買衣物時(shí)測定衣物材料含量，紡織品的纖維含量的便攜式近紅外(NIR)光譜儀，避免了衣物送到檢測機(jī)構(gòu)的花銷，對(duì)維權(quán)具有積極的作用。

在未來應(yīng)前景中，NIR Raman便攜式聯(lián)用儀器，甚至NIR Raman XRF便攜式聯(lián)用儀器，低成本的近紅外化學(xué)成像數(shù)據(jù)將會(huì)越來越多地用于農(nóng)業(yè)和自然資源管理領(lǐng)域。從優(yōu)勢(shì)作用分析來看，近紅外光以可見光(VIS)和中紅外光(IR)之間的電磁波，以其波長780～2526nm的光譜區(qū)，快速實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同的測樣器件的直接測定，尤其對(duì)紡織樣品低成本檢驗(yàn)，以其1min內(nèi)分析速度的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了適合于生產(chǎn)過程和惡劣環(huán)境下的樣品分析比之傳統(tǒng)檢測的檢驗(yàn)，尤其適合惡條件下檢驗(yàn)，區(qū)分不同纖維含量及其完整整個(gè)檢驗(yàn)過程的無損檢驗(yàn)。

[1]溫演慶, 朱譜新, 吳大誠. 紅外光譜技術(shù)在紡織品檢測中的應(yīng)用[J]. 紡織科技進(jìn)展, 2007(2):1-4.

[2]耿 響, 桂家祥, 要 磊,等. 近紅外光譜快速檢測技術(shù)在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 上海紡織科技,2013, 41(4):25-27.

[3]柴金朝, 金尚忠. 近紅外光譜技術(shù)在紡織品定性檢測中的應(yīng)用[J]. 紡織學(xué)報(bào), 2009, 30(4):55-58.

Discussion on the application of near infrared spectroscopy rapid detection technology in textile industry

ZHAO Wan-rong
(Taiyuan University of Technology, Taiyuan 20012, China)

The safety and environmental protection of the textile industry depends on the inspection to ensure the quality of the products. Product quality inspection technology besides the inspector artificial efforts, it is necessary to use technical means to achieve comprehensive inspection of production equipment, raw materials and finished products etc..Through the design of modeling and practical application, with a new inspection technology (rapid detection technology of near infrared spectroscopy) quickly and accurately, without pollution and destruction of illegal product structure and high efficiency and low cost testing technology, it is necessary to provide an opportunity for the rapid development of the textile industry.

textile industry; condition based maintenance; near infrared spectroscopy; rapid detection technology; application;

TS101.33

A

投稿日期：2017-10-19

趙萬榮，男，漢族，本科， 太原理工大學(xué)講師。研究方向：紡織材料測試。