近紅外完譜分析技術(shù)助力中山檢驗(yàn)檢疫局測定面料纖維成分

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編者按：我國是面料品出口大國，但近年來面料品工作裝標(biāo)簽標(biāo)識組分和實(shí)際組分不符、面料品摻假和質(zhì)量低下的現(xiàn)象未能及時(shí)得到有效遏制。中山檢驗(yàn)檢疫局應(yīng)用近紅外完譜分析技術(shù)快速測定面料纖維含量的研究目前已取得了階段性突破，該技術(shù)堪稱纖維鑒定中的“DNA”技術(shù)。日前，中山檢驗(yàn)檢疫局科技人員申報(bào)的創(chuàng)造專利“一種纖維組分含量標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法”已被國家專利局受理并公布。通過使用近紅外完譜檢測儀，檢測人員同時(shí)在聚酯和棉混紡化纖織物、棉和氨綸、棉和絲、聚酯和粘膠、聚酯和氨綸5種混紡化纖織物產(chǎn)品上試用該技術(shù)。而一并配套開發(fā)的“面料品纖維含量分布統(tǒng)計(jì)軟件”，則能把市面上成分分布多達(dá)2萬余種的樣品濃縮為能覆蓋80%纖維成分分布的2641個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品。中山檢驗(yàn)檢疫局檢測人員已制成標(biāo)準(zhǔn)樣品500余個(gè)，經(jīng)實(shí)際檢測，標(biāo)準(zhǔn)樣品賦值精確、均勻性好、穩(wěn)定耐用，能夠滿足近紅外完譜分析技術(shù)建站模型的使用要求。在面料工業(yè)領(lǐng)域中，紅外完譜分析主要應(yīng)用于成分的定性。對于混紡化纖織物織物，由于譜圖的疊加，特征峰的位置模糊，限制了其在面料檢測中的進(jìn)展。國內(nèi)外的研究僅局限于天然纖維和合成纖維的混紡化纖織物，即譜圖差異較大的兩種纖維的混紡化纖織物。近紅外完譜技術(shù)是一種間接分析技術(shù)，它首先利用常規(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)，再運(yùn)用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建站校正模型，從而實(shí)現(xiàn)對未知樣本的定量分析?？梢哉f，近紅外完譜分析成功應(yīng)用于纖維成分含量檢測，近紅外設(shè)備研制、用于賦值的標(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)建站含量模型三者缺一不可。不同成分和纖維成分含量不同的面料材料有著不同的圖譜形狀，正是基于這個(gè)原理，在面料材料的纖維鑒定中引進(jìn)近紅外完譜分析（NIR）技術(shù)，只需把測試探頭放在均勻一致、表面完潔的成品樣上一掃描，探頭收集測試樣品的圖譜模塊后和測試設(shè)備內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)模型圖譜模塊相比較，就能檢測出布料品的成分百分率。我國是世界上大的面料品工作裝生產(chǎn)國、出口國和消費(fèi)國，面料行業(yè)是我國第二大出口創(chuàng)匯行業(yè)，僅2012年面料原材料及布料制品累計(jì)出口貿(mào)易額達(dá)2549.2億美元 ，全年增長2.8%，占整個(gè)出口貿(mào)易額的20%，從業(yè)人員3000多萬，是我國重要的一支出口創(chuàng)匯支柱產(chǎn)業(yè)。面料品歷來具有資源優(yōu)勢和低成本的勞動力優(yōu)勢，在世界布料品工作裝生產(chǎn)和出口中占有重要地位，布料、工作裝行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中也占有舉足輕重的地位。面料品在生產(chǎn)、銷售過程中，首先要考慮的是織物中的纖維類型、成分多少。無論是面料品生產(chǎn)還是貿(mào)易，對面料品纖維的定性鑒別和定量分析往往是人們先關(guān)懷的。用什么原材料，原材料的投入比是多少，往往是組織生產(chǎn)者首先要考慮的問題。而在貿(mào)易中，為預(yù)防欺詐，非常要對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識說明。強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB5296.4《消費(fèi)品使用說明 面料品和工作裝使用說明》引用了FZ/T 01053《面料品 纖維成分含量的標(biāo)識》，使后者也具有強(qiáng)制性，從而使面料纖維的鑒別和定量分析在眾多檢測項(xiàng)目中占有重要的地位。近紅外技術(shù)和現(xiàn)有的面料品組分分析方法相比，有三大突破：一是檢測周期大大縮短。傳統(tǒng)檢測方法檢測周期長，從面料品制樣，樣品烘燥，化學(xué)溶化剝離，溶化后樣品烘燥，到后計(jì)算結(jié)果，測試打算環(huán)節(jié)及檢測環(huán)節(jié)等需耗時(shí)10多個(gè)小時(shí)。而近紅外技術(shù)只需將測試樣往探頭處一放，短短幾分鐘甚至幾十秒即可“讀”出纖維含量的具體數(shù)值。二是生態(tài)環(huán)保。傳統(tǒng)的面料品成分定量測試采納化學(xué)溶化法或顯微鏡法，化學(xué)溶化法使用大量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有毒有害化學(xué)試劑，嚴(yán)峻影響檢測人員身體健康，所以要求試驗(yàn)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，試驗(yàn)排出的大量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿又對環(huán)境造成極大污染。顯微鏡法人為因素大，檢測周期長，不同檢測人員做出的測試數(shù)據(jù)各有偏差，且差異較大，不利于評判面料品纖維含量的精確性。近紅外技術(shù)不需化學(xué)試劑，不會損害檢測人員身體健康和破壞自然生態(tài)環(huán)境。三是愛護(hù)樣品。傳統(tǒng)檢測方法需破壞檢測樣品，這樣就增加了送樣托付檢測單位的樣品損耗量，非常是某些高檔進(jìn)口工作裝，由于工作裝售價(jià)昂貴，用傳統(tǒng)方法檢測，就必須破壞樣品，一旦破壞，經(jīng)銷商損失可能高達(dá)幾千元。近紅外技術(shù)無須損害樣品，且檢測過的樣品也不會發(fā)生染色堅(jiān)牢度、縮水率等變化，有利于政府監(jiān)管部門對進(jìn)口工作裝面料品的有效監(jiān)管，更好地維護(hù)國內(nèi)消費(fèi)者的權(quán)益。近紅外完譜技術(shù)在面料品原材料組分定量方面的應(yīng)用將顛覆傳統(tǒng)布料品原材料組分判定分析方法，使依賴于實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)試劑、具備布料專業(yè)學(xué)問的檢測人員才能完成的繁冗的分析工作由配備了近紅外分析模型的近紅外完譜儀代替，分析時(shí)間由10多個(gè)小時(shí)縮短為3分鐘，極大地提高了面料品原材料組分的分析速度，為面料品生產(chǎn)、市場監(jiān)管和銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)提供快速便利的分析技術(shù)，是面料品原材料組分檢測技術(shù)的重大創(chuàng)新。

(來源：中國化工儀器網(wǎng))

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