《近红外光谱技术在纤维含量快速测定推广应用中的关键技术研究》

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纺织品原料成分的定量分析是纺织品是纺织服装产品的一项重要检测项目。传统纺织品成分定量方法采用的溶解法存在着使用化学试剂、对环境污染、检测周期长、破坏样品等缺点。研究一种快速、简便、无损的检测方法是纺织品检测行业的迫切需求。近红外光谱分析技术就是这样一种技术。它具有分析速度快(1-2分钟)、非破坏性、不需要试剂、制样简单的优点。近红外光谱分析技术近年来能够快速发展,得益于光谱分析仪、化学计量法和计算机技术的迅速发展,其原理是将近红外光谱所反映的样品基团、组成等信息与传统的方法测得的组成或性质数据采用化学计量学技术建立校正模型,快速预测未知样品的组成或性质。近红外光谱方法最突出的优越性在其快速,但是其分析技术有赖于大量的光谱和基础数据的关联。足够的样品才能够统计光谱变量和含量值之间的数学关系,这些样品的组分含量应该包含待测样品所包含的全部组分,并且覆盖分析样品的整个变化范围。纺织品由于最小纤维含量组成单元的面积不同,其原料和组织结构的构成形成种类繁多的样品,变量多达十几甚至二十几个,利用近红外光谱分析技术建立纺织品纤维成分定量模型,需要相当数量的样品,收集和制作满足近红外光谱分析技术建模用赋值标准样品成为近红外光谱分析技术在纺织服装上推广应用的关键。项目组收集了近7万块纺织含量样品,开发了“纺织品纤维含量分布统计软件”,建立纺织品纤维含量分布软件和数据库;对样品进行了分类挑选,反复测试光谱,找出了光谱和含量的对应关系和模型的样品适用范围;提出了一种小型、灵活、准确性高的纺织纤维含量标准样品制造工艺,制作了一批含量标准样品作为收集样品的补充、研制并制备纺织纤维含量标准样品的设备5台,形成了纺织纤维含量标准样品的生产能力。建立了聚酯/棉、棉/氨纶、粘胶/聚酯等十几个快速测试模型,经反复验证和完善可用于检测工作,提出了SN标准5项,FZ标准1项,项目申请发明专利4项,实用新型专利6项,软件著作登记3项,发表论文10篇。项目研究为近红外光谱分析技术在纺织服装领域的应用做出了重大贡献。项目成熟并应用于实际检测中年创造经济效益近千万元。

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