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中图分类号：O657 文献标识码：A
引言
目前，鉴别纺织品成分的方法很多，包括感官鉴别、化学鉴别、物理鉴别、显微鉴别等鉴别观察方法。虽然这些方法能有效地识别纺织品成分，但其缺点是操作复杂、检测周期长、环境制约性强、人为因素多、检测成本高等。因此，建立一套有效的纺织品成分检测方法具有十分重要的意义。
1、近红外线光谱分析技术的发展以及原理
1.1近红外线光谱分析技术的发展
近红外线为介于紫外-可见光以及中红外光当中的电磁波，波长的具体范围为780～2526nm。主要是分子在经过振动之后产生的非谐振性，可使分子发生振动，并从见基态向高能跃迁时产生见，这样便反映出含氢基团X-H振动的实际倍频以及合频吸收。不同的亚甲基以及甲基基团，或者相同的基团所处的化学环境不同，其近红外吸收波长和具体的强度都是不同的，近红外光谱的结构组成信息会更加丰富，所以在石化产品以及药品中有着非常广泛的应用。在20世纪70年代，近红外光谱区域被视为光谱当中的垃圾箱，在与中红外光谱进行比对之后便会发现，近红外光谱见的锐锋以及基线分离的锋比较少，很多都是重叠的宽谱带，没有相应的指纹性。其中，倍频以及合频吸收会非常容易受到氢键和温度的影响，所以不能使用传统的红外光谱学方式鉴定分子结构。从定量分析角度进行分析，因为近红外线谱带之间存在重叠干扰的情况，在单波长的朗白基础之上，比热定律的工作曲线并不是非常的理想。近红外光谱存在的明显特征还包括吸收的强度比较弱，在与中红外光谱进行比较和分析之后发现，产生近红外光谱见的几率会低出2个左右的数量级，这便要求设备仪器有非常高的信噪比。因为这些原因对该项基础产生了非常严重的影响，一直到20世纪80年代，因为化学计量学以及光纤的发现，加之计算机技术以及检测设备的普及应用，近红外线光谱慢慢的得到了发展，被确立为独立的分析技术。因为现代化计量学的发展，近红外线光谱不但可以实施定量分析工作，还能应用在定性分析当中。当前，在工农业的生产质量监控中发挥出了巨大的价值作用，是非常有效的一种分析手段。
1.2近红外光谱分析技术的原理
近红外光谱是因为分子在振动作用下产生的非谐振性，这样分子振动便从基态的跃迁转为了高能级的跃迁。在红外线光谱的范围当中，主要的探究对象为含氢基团振动的倍频以及合频的吸收，不同的分子有着不同的表征，其结构特征的振动频率也有所不同。对应的特有的红外吸光谱，为分析红外光谱定性的物理基础，其中对近红外光谱进行分析的方法，需要满足三个关键的要素：（1）测定样品的吸收以及漫反射光谱图使用的硬件设施和技术，要保障稳定性；（2）应用多元校正方式的软件技术，对结果进行计算（3）对模型进行合理的校正。
2、近红外光谱分析技术在纺织品定性分析中的应用
近红外光光谱区的波长范围为750～2500nm，有机物的近红外光。谱不仅包括分子的结构、组成、状态等信息，还反映了样品的密度、粒度以及高分子的聚合度和直径等物理状态信息。因此，通过扫描已知样品成分获得各种成分的标准近红外光谱图，比已知样品标准光谱图，便于获得未知样品的成分。分析就是采用样品光谱学与标准光谱学比较，获得样品的具体成分，因此，建立可靠的标准光谱学图是定性分析的重要前奏。因此，建立标准光谱学图必须对实验中每个样品的扫描次数十次以上，取同一类样品的平均光谱学作为该类样品的标准光谱学。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2009年，柴油朝着利用近红外光谱学分析技术对75个纯羊绒、纯涤纶、羊绒／涤纶、羊绒／氨样品进行定性分类分析，采用主成分分析法提取特征光谱学，利用马氏距离对样品进行分类分析，取得了很好的归类效果，验证了近红外光谱法应用于纺织品定性分析的可行性。Mahalanobis对tencel、stos、adhesive、rail等纤维进行快速鉴别，分析结果表明该方法为tencel、stos、adhesive、rail进行归化类提供了一种可靠、简便的手段，盲样检测的准确率可达97%。2010年，利用5批羊毛脂共30个样品采用。定性方法进行了建模，并采用模型对原样品进行了验证，验证结果良好。2016年，支付建华分析了892个样品，包括涤纶、麻类、棉类、丝状、羊绒、涤纶和涤纶等，开发了短波中波近红外光光谱分析技术在纺织产品成分检测中的应用，研究分析了相同的savitzky－gOlaysG滑动方式对模型效果的影响，提出了Wald－Wolfowitz法对校正和预测采集样品的光谱学和理化值进行检验，建立了基于中波近红外光光谱的纺织品组成分类和含量检测模型，提出了稀释分析SPCA方法，克服了样品颜色对模型的影响，建立了基于短波近红外光谱的纺织品制成分类模型。大量的研究成果表明，利用近红外光谱检测技术对纺织品实现快速无破坏性分别是可行的。
3、近红外光谱分析技术在纺织品定量分析中的运用
3.1试样的准备
从常规检验的样品中选择50块已知分为不同颜色的纺织品样品，选择的样品混合均匀，且进行了无涂层和粘合剂处理。选择的样品大小不得小于A4纸，把样品对折再对折，叠好的样品大于扫描光圈，不能让光源穿透。目前公司建立的数据库包括stos／氨、粘合剂。维／氨、聚酯／涤纶、锦绣／氨、聚酯／涤纶／胶／氨、聚酯／棉／涤纶等。
3.2试验方法
扫描前，近红外光光谱仪需要预热1h，自动检测和标准校准通过后可使用，扫描过程中保持室内温度在（25±2）℃，严格控制室内湿度。用近红外光光谱仪对每块样品进行正反两面扫描，并对两条光光谱仪进行比较，若存在明显形态差异或移动扩大，需要对该样品进行比较。重新扫描，取其平均值，即可得到该组织物的成分定量结果。
3.3结果分析
分别采用化学分析法和近红外光光谱法对10块聚酯／氨基酸样品进行试验，得到的数据见表1。表110块聚酯／氨基酸样品中含氨量测试结果
可以看出，10个样品的两种方法的检测结果都具有很高的准确度。比较可知，氨含量最大绝对偏差为0.8%，最小绝对偏差为0.2%，根据标准GB／T29862－2013《维持量的标识》规定，当标贴上某种维持量≤10%时，维持量允许偏差。因此，近红外光光谱分析技术在进行定量分析时，扫描的结果达到了成定量的要求。技术上成分定量分析中是可行的。
结束语
本文旨在探讨近红外光谱技术在纺织品成分检测中的应用，分析近红外光谱分析技术的内容和现状，介绍中短波近红外光谱分析技术在纺织品成分检测中的应用。包括试验准备和光谱分析。因此，纺织品从原材料到成品的全过程都需要有效的质量控制。近红外光谱（NIRS）技术是一种精确、快速、廉价、环保的纺织品成分检测技术，已得到人们的广泛认可。它不仅提高了效率，净化了市场，而且保障了消费者的合法权益，对促进我国纺织工业的发展具有重要作用。
参考文献
[1]付建华.近红外光谱分析技术在纺织品检测中的应用[D].中国计量大学,2016.
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[3]颜丽.混纺面料成分的傅立叶近红外光谱检测研究[D].武汉纺织大学,2016.
论文作者:麦伟坤
论文发表刊物:《科技尚品》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/18
标签：光谱论文; 样品论文; 光谱分析论文; 红外光论文; 纺织品论文; 成分论文; 技术论文; 《科技尚品》2019年第2期论文;