【應(yīng)用】面向2024——步琦近紅外產(chǎn)品線為紡織行業(yè)提高效率，準(zhǔn)確度和節(jié)約成本！

紡織品是生活的必需品，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到每個消費(fèi)者，因此對紡織品質(zhì)量的檢測非常重要。紡織品的性質(zhì)指標(biāo)參數(shù)眾多，例如纖維長度、纖細(xì)度、含油率、紡織纖維成分及含量鑒別等等。其中紡織品纖維成分及含量是反映服裝面料優(yōu)劣的重要指標(biāo)，絕大多數(shù)國家及地區(qū)都頒布了相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定紡織品必須標(biāo)注紡織纖維的組分及含量。然而由于紡織品種類繁多，不同品種紡織纖維之間的造價(jià)及性能天差地別，故市面上產(chǎn)生了一些以次充好的亂象。例如標(biāo)簽寫的是 100% 山羊絨，實(shí)際采用的卻是成本低廉的滌綸，或者在山羊絨中摻綿羊絨等。這些以假亂真、以次充好的現(xiàn)象嚴(yán)重破壞了正常的市場秩序，同時也破壞了紡織品產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此，快速準(zhǔn)確鑒別紡織品材質(zhì)對于紡織品生產(chǎn)管理、市場監(jiān)督都具有重要意義。瑞士步琦積累多年紡織類行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，提供久負(fù)盛名和經(jīng)過驗(yàn)證的 FT-NIR-LAB/At-line/On-line 應(yīng)用方案。

紡織行業(yè)相關(guān)近紅外的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

采用瑞士步琦( BUCHI)公司的 NIRFlex N-500 傅里葉近紅外光譜儀，儀器的光譜范圍為10000 ～4000cm ^-1，采用漫反射附件，分辨率為8 cm ^-1，掃描 64 次。儀器帶有反射板，采集樣品光譜時壓在樣品上，以確保透過樣品的光能被反射回去。

樣品收集

試驗(yàn)樣品由山東、江蘇、廣州等客戶提供，共249 個不同組織結(jié)構(gòu)、不同顏色、棉含量具有一定梯度分布的棉/滌混紡織物用于建立近紅外定量模型。

試驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)室溫度 10～30℃，濕度 30%～70%。為確保樣品所采集到的光譜的穩(wěn)定性，面密度大 100g /m² 的樣品折疊 4 層，面密度小于 100g /m² 并大于 50g /m² 的品折疊為 8 層，面密度 10g/m² 的樣品折疊 16 層，保證大部分光不透過樣品，即使透過樣品的光信號也可反射板重新返回樣品，與直接從樣品下表面反射回的漫反射光同進(jìn)入探測器，以增強(qiáng)樣品信號。

試驗(yàn)結(jié)果

利用步琦儀器自帶的數(shù)據(jù)處理軟件 NIRCAL 進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理并采用偏Z小二乘法建立定量模型。利用所建模型，可對未知含量的棉/滌混紡樣品進(jìn)行定量分析。結(jié)果如下表1 和表2。

表1 中給出對棉/滌樣品所建立的 5 個模型的匯總結(jié)果。以按照 GB / T 2910. 11-2009 方法測定的樣品棉含量和模型預(yù)測棉含量的絕對 誤差為判定依據(jù)，若絕對誤差位于(-3%-3% ) 區(qū)間，認(rèn)為樣品預(yù)測準(zhǔn)確，反之，預(yù)測錯誤。對棉含量為 0～100% 的模型進(jìn)行優(yōu)化后，校正集和預(yù)測集的相關(guān)系數(shù) Rc 和 Rp 雖然較高，但校正均方根誤差及預(yù)測均方根誤差( RMSEP) 較大，且對樣品的判定準(zhǔn)確率低，預(yù)測集的準(zhǔn)確率僅達(dá) 85.3% ，分段建模后預(yù)測準(zhǔn)確率得到大大提高，可見，按棉含量不同分段建模，能更好地利用此含量范圍內(nèi)樣品的特征，得到更好的效果。

表2 示出近紅外光譜法和國標(biāo)方法 1000 個棉/滌驗(yàn)證樣品棉含量的對比統(tǒng)計(jì)結(jié)果。1000 個棉/滌樣品的預(yù)測結(jié)果為錯判 10 個準(zhǔn)確率為 99%。對預(yù)測結(jié)果和國標(biāo)方法得到的結(jié)果進(jìn)行方差分析，置信區(qū)間為 95%，顯著性水平取 5%，F(xiàn) 比為 1.01，小于臨界值 1.26，因此 2 種方法的結(jié)果無顯著差異。

試驗(yàn)結(jié)論

近紅外光譜分析技術(shù)用于紡織品纖維成分的定性判定和定量分析有廣闊的應(yīng)用前景，該方法操作簡單，無需化學(xué)試劑，無需破壞樣品并將檢測時間從幾個小時縮短為幾分鐘，大大提高了檢測效率，無法從樣品外光譜圖直接判定樣品中是否含有氨綸以及較低含量的滌綸等纖維，必須建立準(zhǔn)確率較高的定性模型，利用近紅外光譜法直接判定未知樣品是棉/滌混紡織物，從而進(jìn)一步作定量分析，完成樣品纖維成分的定性與定量分析。再次表明近紅外光譜技術(shù)在纖維成分定量分析中是可行的。

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