快速測定棉麻混紡纖維含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織品成分鑒別領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種快速測定棉麻混紡纖維含量的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了保護消費者的合法權(quán)益，幾乎世界上所有的國家都頒布了法令或者標準規(guī)定 市面銷售的紡織品上必須設(shè)有標注紡織原料成分的標簽。但是，有些面料生產(chǎn)企業(yè)為了降 低成本，擅自降低混紡面料中某些纖維成分的含量，偷工減料，W次充好，從中牟取私利，欺 詐消費者。中國是世界上最大的紡織品生產(chǎn)國、出口國和消費國，各種棉、麻紡織產(chǎn)品由于 其風(fēng)格特異、穿著舒適而受到廣大消費者的歡迎。為了維護市場秩序，保護消費者權(quán)益，鼓 勵公平競爭，快速準確鑒別棉和麻纖維成分顯得非常重要。
[0003] 目前，常用的棉麻纖維定量分析的方法主要有手工分解法、化學(xué)溶解法和顯微鏡 法。手工分解法是=種方法中優(yōu)先考慮的方法，它的精確度在±1%W內(nèi)，其需要拆分紡 織品，只有那些可W拆分的紡織品，如織物是由兩根或數(shù)根纖維不同但是由純紡的紗織制 成的，或者是纖維不同但是由純紡的紗并線制成的，或者存在可拆分的氨絕絲，可用該種 方法進行定量分析，因而該方法的使用具有局限性?；瘜W(xué)溶解法是通過選擇一種對某些 纖維溶解，而對另一些纖維不溶解的溶劑，使不同的紡織纖維分離出來，再通過稱量計算 出不溶纖維的含量，從而得到混紡品的纖維成分含量。然而，化學(xué)溶解法選擇的溶劑對溶 解纖維的溶解性和溶解的纖維在該溶劑中的損傷程度不同，精確度有所不同，一般能達到 ± (1% -3% )，樣品的試驗時間一般在10個小時W上，而且化學(xué)溶解法需要用到化學(xué)試劑， 對檢測人員的健康造成一定程度的損害，對環(huán)境有不良影響。顯微鏡法適用于既不能拆分， 又不能用化學(xué)溶解法的混紡品，例如棉和麻混紡品、羊毛和羊絨混紡品。顯微鏡法的原理是 通過在顯微鏡下測量兩種纖維的直徑，再數(shù)出兩種纖維的根數(shù)比例，結(jié)合兩種纖維的比重 經(jīng)過計算得出每種纖維的含量比例。然而，該種方法需要有豐富經(jīng)驗的人員進行測試，而且 由于該幾種纖維的截面都不是標準的圓形，天然纖維由于生長環(huán)境的不同差異很大，另外 受人為因素影響，實驗結(jié)果的誤差較大，國內(nèi)曾經(jīng)組織的比對試驗差異大于5%，而且用時 較長，至少需要連續(xù)工作8個小時才可W得到結(jié)果。
[0004] 另外，鑒于中紅外光譜技術(shù)具有簡單、便捷、高效和環(huán)保的特點，且無需預(yù)處理、無 需破壞樣品、無需使用化學(xué)試劑，也無需實驗人員具備紡織和中紅外相關(guān)背景知識，因而中 紅外光譜技術(shù)在紡織領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用到纖維成分鑒別領(lǐng)域。在利用中紅外光譜技術(shù)對纖維成 分進行鑒別時，主要是通過對纖維成分的特征波長進行測量，從而鑒別纖維的成分。然而， 由于棉和麻纖維同屬纖維素纖維，它們在中紅外區(qū)域具有相同的特征波段，無法簡單的通 過特征波長進行區(qū)別，更無法進行棉麻混紡產(chǎn)品的定量分析。
[0005] 因此，有必要提供一種快速測定棉麻混紡纖維含量的方法克服上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，不僅操作簡單，而 且能提高檢測效率和檢測準確率、降低檢測人員的工作強度及對檢測人員的要求、保證檢 測樣品的完整性、滿足大批量快速檢測的需要。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，包括 W下步驟；（1)建立棉麻混紡樣品中棉的含量與多個全棉樣品的特征波長對應(yīng)的多個光譜 值之間的方程；（2)采集待測樣品的反射中紅外光譜，在待測樣品的反射中紅外光譜中找 出與多個全棉樣品的特征波長對應(yīng)的多個待測樣品的光譜值，將多個待測樣品的光譜值代 入所述方程，從而得到待測樣品中棉纖維的含量，待測樣品中麻纖維的含量為1和待測樣 品中棉纖維含量的差值。
[000引較佳地，所述步驟（1)具體包括；(a)測定全棉樣品的取向度；化）采集全棉樣品 的反射中紅外光譜；（C)利用峰強比值法計算全棉樣品的反射中紅外光譜的新光譜，并計 算全棉樣品的新光譜中每個波長下的光譜值與全棉樣品的取向度之間的相關(guān)性；（d)選擇 全棉樣品的相關(guān)性中由大到小的多個相關(guān)性對應(yīng)的波長作為多個全棉樣品的特征波長； (e)根據(jù)所選擇的多個全棉樣品的特征波長，采用偏最小二乘法，建立棉麻混紡樣品中棉的 含量與多個全棉樣品的特征波長對應(yīng)的多個光譜值之間的回歸方程。
[0009] 較佳地，所述步驟（a)具體為：利用X射線衍射法測定全棉樣品的取向度。
[0010] 較佳地，所述步驟化）具體為：利用波數(shù)為400cnTi-4000cnri的中紅外光譜儀采集 全棉樣品的反射中紅外光譜，且采集光譜時，中紅外光譜儀的分辨率為4cnTi，掃描次數(shù)為 32次。
[0011] 較佳地，所述步驟（C)具體為將采集的全棉樣品的反射中紅外光譜中第一個波長 下的光譜值作為分母，其它波長下的光譜值作為分子得到全棉樣品的第一個新光譜，并計 算全棉樣品的第一新光譜中每個波長下的光譜值與全棉樣品的取向度之間的相關(guān)性得到 全棉樣品的第一個相關(guān)性，接著，將采集的全棉樣品的反射中紅外光譜中第二個波長下的 光譜值作為分母，其它波長下的光譜值作為分子得到全棉樣品的第二個新光譜，并計算全 棉樣品的第二新光譜中每個波長下的光譜值與全棉樣品的取向度之間的相關(guān)性得到全棉 樣品的第二個相關(guān)性，依次類推，直到將采集的全棉樣品的反射中紅外光譜中最后一個波 長對應(yīng)的光譜值作為分母，其它波長對應(yīng)的光譜值作為分子得到全棉樣品的最后一個新光 譜，并計算全棉樣品的最后一個新光譜中每個波長下的光譜值與全棉樣品的取向度之間的 相關(guān)性得到全棉樣品的最后一個相關(guān)性。
[0012] 較佳地，所述步驟（C)中計算全棉樣品的新光譜中每個波長下的光譜值與全棉樣 品的取向度之間的相關(guān)性的公式為：
[001引
【主權(quán)項】
1. 一種快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 建立棉麻混紡樣品中棉的含量與多個全棉樣品的特征波長對應(yīng)的多個光譜值之間 的方程； (2) 采集待測樣品的反射中紅外光譜，在待測樣品的反射中紅外光譜中找出與多個全 棉樣品的特征波長對應(yīng)的多個待測樣品的光譜值，將多個待測樣品的光譜值代入所述方 程，從而得到待測樣品中棉纖維的含量，待測樣品中麻纖維的含量為1和待測樣品中棉纖 維含量的差值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，其特征在于，所述步驟 (1)具體包括： (a) 測定全棉樣品的取向度； (b) 采集全棉樣品的反射中紅外光譜； (c) 利用峰強比值法計算全棉樣品的反射中紅外光譜的新光譜，并計算全棉樣品的新 光譜中每個波長下的光譜值與全棉樣品的取向度之間的相關(guān)性； (d) 選擇全棉樣品的相關(guān)性中由大到小的多個相關(guān)性對應(yīng)的波長作為全棉樣品的多個 特征波長； (e) 根據(jù)所選擇的多個全棉樣品的特征波長，采用偏最小二乘法，建立棉麻混紡樣品中 棉的含量與多個全棉樣品的特征波長對應(yīng)的多個光譜值之間的方程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，其特征在于，所述步驟 (a) 具體為： 利用X射線衍射法測定全棉樣品的取向度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，其特征在于，所述步驟 (b) 具體為： 利用波數(shù)為^OcnTi-^OOcnT1的中紅外光譜儀采集全棉樣品的反射中紅外光譜，且采 集光譜時，中紅外光譜儀的分辨率為4CHT1，掃描次數(shù)為32次。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，其特征在于，所述步驟 (c) 具體為： 將采集的全棉樣品的反射中紅外光譜中第一個波長下的光譜值作為分母，其它波長下 的光譜值作為分子得到全棉樣品的第一個新光譜，并計算全棉樣品的第一新光譜中每個波 長下的光譜值與全棉樣品的取向度之間的相關(guān)性得到全棉樣品的第一個相關(guān)性，接著，將 采集的全棉樣品的反射中紅外光譜中第二個波長下的光譜值作為分母，其它波長下的光譜 值作為分子得到全棉樣品的第二個新光譜，并計算全棉樣品的第二新光譜中每個波長下的 光譜值與全棉樣品的取向度之間的相關(guān)性得到全棉樣品的第二個相關(guān)性，依次類推，直到 將采集的全棉樣品的反射中紅外光譜中最后一個波長對應(yīng)的光譜值作為分母，其它波長對 應(yīng)的光譜值作為分子得到全棉樣品的最后一個新光譜，并計算全棉樣品的最后一個新光譜 中每個波長下的光譜值與全棉樣品的取向度之間的相關(guān)性得到全棉樣品的最后一個相關(guān) 性。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，其特征在于，所述步驟 (c)中計算全棉樣品的新光譜中每個波長下的光譜值與全棉樣品的取向度之間的相關(guān)性的 公式為：
，其中，Xi為全棉樣品的新光譜中每個波長下的光譜值， Yi為全棉樣品的取向度，元為全棉樣品的新光譜中每個波長下的光譜值的平均值，7為全 棉樣品的取向度的平均值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，其特征在于，所述步驟 (d) 中選擇與排名前5的5個相關(guān)性對應(yīng)的5個全棉樣品的波長作為特征波長。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，其特征在于，所述步驟 (e) 中棉的含量與特征波長對應(yīng)的光譜值之間的方程為回歸方程。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速測定棉麻混紡纖維含量的方法，其特征在于，所述步驟 (e)中棉的含量與特征波長對應(yīng)的光譜值之間的回歸方程為： y = -9. 5536-40. 5302x〇+504. 5234Xl+1599x2-1578. 6x3-474. 0419x4 其中，y為棉麻混紡樣品中棉的含量，Xd、Xi、x2、x3、為相關(guān)系數(shù)由大到小的5個全棉 樣品的特征波長對應(yīng)的5個光譜值。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速測定棉麻混紡纖維含量的方法包括以下步驟：(1)建立棉麻混紡樣品中棉的含量與多個全棉樣品的特征波長對應(yīng)的多個光譜值之間的方程；(2)采集待測樣品的反射中紅外光譜，在待測樣品的反射中紅外光譜中找出與多個全棉樣品的特征波長對應(yīng)的多個待測樣品的光譜值，將多個待測樣品的光譜值代入所述方程，從而得到待測樣品中棉纖維的含量，待測樣品中麻纖維的含量為1和待測樣品中棉纖維含量的差值。本發(fā)明的方法不僅操作簡單，而且能提高檢測效率和檢測準確率、降低檢測人員的工作強度及對檢測人員的要求、保證檢測樣品的完整性、滿足大批量快速檢測的需要。
【IPC分類】G01N23-20, G01N21-3563
【公開號】CN104865218
【申請?zhí)枴緾N201510226249
【發(fā)明人】耿響, 桂家祥, 郝勇, 王京力, 周麗萍, 祝建新, 劉秀紅, 熊利華
【申請人】江西出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫綜合技術(shù)中心
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月6日