2棉花工業(yè)中的應(yīng)用
馮紅年「㈤等用島津UV3150型分光光度計(jì),對(duì)含有棉和滌綸兩種成分不同含量的面料進(jìn)行溲反射光譜檢測(cè)。根據(jù)面料的光譜特性,選取1300~1800nm作為回歸光譜波段。樣品的近紅外漫反射光譜原始數(shù)據(jù)作平滑和一階導(dǎo)數(shù)處理。用逐步回歸程序分析,從500個(gè)波長(zhǎng)采集點(diǎn)挑出最佳回歸波長(zhǎng),分別建立棉和滌綸的含量與最佳回歸波長(zhǎng)處相應(yīng)光譜數(shù)值的多元線性回歸方程。棉在1400和1434nm處光譜數(shù)值與含棉量的相關(guān)系數(shù)最大,分別為0.91和0.90;滌綸在1365和1660nm處相關(guān)系數(shù)最大,分別為0.84和0.92.這種方法同樣也適用于其他的紡織面料,如真絲、亞麻、錦綸、粘膠等。分析表明,樣品中某種待測(cè)成分的特征波長(zhǎng)不是唯一的,采用不同的分析方法可能會(huì)得到不同的特征吸收波長(zhǎng),但是這種不同只是附近位置上的偏差,不會(huì)脫離待測(cè)成分的特征吸收譜帶。
楊建忠等[13〕使用近紅外方法對(duì)棉纖維中的含糖量進(jìn)行了檢測(cè)。髙含糖棉由于其黏性一直困擾著紡織業(yè),他們選取了棉纖維樣品的特征波長(zhǎng)1640和2100nm處的近紅外吸光度與其含糖量進(jìn)行回歸分析,證明含糖量值與其吸光度有很好的相關(guān)性。
郟東耀等D<]研究了近紅外技術(shù)在皮棉雜質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用。由于棉花在采摘、收購(gòu)、加工等過(guò)程中容易混人大量的異性纖維。研究給出了棉纖維、尼龍、白頭發(fā)的紅外吸收譜圖,并做了吸收帶的比較分析。實(shí)驗(yàn)選用無(wú)色塑料、黃麻、編織袋(化纖)、白頭發(fā)絲、白羊毛、豬鬃六種異性纖維。這些異性纖維雜質(zhì)在皮棉中出現(xiàn)頻率較高,肉眼極難識(shí)別。將此六種異性纖維扯碎后散落在皮棉表面,以此作為檢測(cè)對(duì)象。利用顯微近紅外成像方法獲取棉花雜質(zhì)圖像,從中可以較清楚的看到異性纖維雜質(zhì)的灰度及形態(tài)特征。顯微近紅外圖像中,異性纖維特征仍不明顯,而且表現(xiàn)為部分異性纖維灰度值較皮棉高,而部分異性纖維灰度值較皮棉低。由此提出一種自適應(yīng)的異性纖維圖.
1iu等[15]利用近紅外和PCA方法的結(jié)合對(duì)兩種天然彩棉(Greencottonandbrowncotton)和五種白棉(PimaS-7,Sicala-34,CS-189+,Siokra-15,and(DP)-5415)的光譜特性進(jìn)行分析研究,圖2為各個(gè)棉花品種的二階導(dǎo)數(shù)近紅外光譜示意圖。在吸收帶的分析中可以看出,白色和棕色棉花樣品性質(zhì)相近,并在某一些吸收波段區(qū)域內(nèi)和綠棉差異較為明著。白棉的譜峰主要與纖維素結(jié)構(gòu)有關(guān),而綠棉在4250cnT1處存在一個(gè)尖銳峰。分析表明綠棉與其他品種棉花相比含有較多的C一H含量和較少的C~C/C一()和0—H含量,說(shuō)明綠棉的氧化方式和其他品種有別。
PCA的分析選擇了3個(gè)主成分(占97.6%),按第一、第二主成分作圖結(jié)果也顯示兩種彩棉和白棉中的一種(PimaS~7)能被較好得區(qū)別開(kāi)來(lái),而其他幾種白棉則很難被區(qū)分。這篇文章的優(yōu)越性在于不但使用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法取得較好效果,而且主要致力于吸收帶的判別研究,從原理上找出差異,不足之處在于樣本量太少。
紡織加工廠常常將幾種不同屬性的材料混合在一起使成品具有某種特性,在棉花中混有聚酯纖維(PET)可以增加成品的耐久性并且使織物容易保養(yǎng),通常分析過(guò)程是將混紡織品在70%的硫酸溶液中溶解。Wayne等[161經(jīng)過(guò)研究,選用3~4個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行回歸就能準(zhǔn)確的測(cè)定兩者的比例,在實(shí)際的含棉量和近紅外分析結(jié)果間進(jìn)行相關(guān)分析,相關(guān)系數(shù)達(dá)0.99,預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差為0.85。
3絲織品中的應(yīng)用
陳斌等[17]利用NIR技術(shù)對(duì)快速檢測(cè)紡織原料的真絲含量進(jìn)行了研究。樣品為自行混合的真絲-腈綸混合品和真絲-漆綸混合品,濃度梯度為2%,每組樣品中任取14個(gè)作為預(yù)測(cè)集,其他36個(gè)作為定標(biāo)集。用偏最小二乘法(PLS)建立校正模型,經(jīng)過(guò)相關(guān)分析后模型的預(yù)測(cè)精度有所提高,模型的預(yù)測(cè)平均絕對(duì)誤差小于2.5(標(biāo)準(zhǔn)差小于1.5),測(cè)量值與濃度參考值具有良好的相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)0.995)。近紅外光譜快速檢測(cè)法可以滿足紡織材料含絲量的實(shí)際測(cè)量要求。
4皮革制品(紡織原料)中的應(yīng)用
antero等[18]做了關(guān)于近紅外技術(shù)用于羊皮制品的脫脂過(guò)程的研究。脂肪檢測(cè)在制革業(yè)中是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),現(xiàn)今的官方分析法需要耗費(fèi)5h的檢測(cè)時(shí)間。研究利用12種來(lái)自不同產(chǎn)地,不同品種的羊皮進(jìn)行分析,羊毛處理過(guò)程經(jīng)歷了脫酸、脫毛、干燥、脫脂、洗滌等12個(gè)步驟。在脫脂工序和磨成粉前后分別用官方測(cè)定法和和近紅外儀器對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè),近紅外數(shù)據(jù)的分析采用PLS方法進(jìn)行分析,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差約在10%,各種樣品集的相關(guān)系數(shù)都約在95%。
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