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近红外光谱法注定会带来一场纺织品纤维定量检测的革命

2019.10.29

如果对纺织品纤维定量分析略有了解,都会知道这是一项苦差事。其实这项工作不但对于从业人员来说是个苦差事,而且对于环境也非常不友好,在检测过程中会使用大量的化学试剂。

纺织品纤维分析分为定性和定量分析。定性可以通过显微镜方法,燃烧法,溶解法,熔点法。定量在定性之后进行,常用的定量分析方法有化学溶解法,手工拆分法,显微镜计数法等。除此之外,也有一些不太常用的方法,例如DNA检测法,近红外光谱分析法等。

今天主要介绍近红外光谱分析法。近红外技术被用于检测已经有几十年的历史,目前被广泛应用于农业,石油化工,制药,饲料,食品加工等行业。在纺织品检测领域也已经有十余年的研究,很多专家为近红外技术得以在行业内的推广应用付出了巨大的努力,并且取得了一些突破性的进展。

2018年12月21日发布了FZ/T 01144-2018纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》是该项技术得以在纺织品纤维定量分析上推广和应用的具有里程碑意义的事件。标准的主要起草者王京力,桂家祥等老师在标准的起草过程中投入了巨大的时间和精力,用他们的努力和智慧为后来者创造了良好的应用基础。

本来标准的发布应该会为这项技术在行业中的推广起到推波助澜的作用。但事实是标准的发布并没有在行业中引起波澜,甚至一向见风就是雨的仪器设备生产商都没有行动起来。这是为什么呢?

近红外技术虽然有快速,无损,环保等诸多好处,但是该技术在纺织品定量检测方面还是存在一些没有攻克的难关。

  • 台间差的问题。由于台间差的问题,导致在不同的设备之间较难实现模型平移,从而使该检测技术很难大范围推广和应用;

  • 建模工作繁琐。由于纤维种类繁多,且各种纤维混纺的组合很多,按照现有的近红外检测技术需要对每一种组合进行建模,工作量巨大,如果结合上一条的短板问题,针对每一台设备都要进行繁重的建模工作,这种叠加的短板,直接导致了这项技术的推广难上加难;

  • 测试结果准确度的问题。纤维含量分析对准确度的要求很高,用传统的方法,可以将准确度控制在较小的范围。用近红外技术可以保证一定的准确度,但是无法做到每一块测试样品都能达到要求的准确度,这就导致检测机构在应用该技术时会有所保留,甚至为了保证检测结果的准确度,而弃用此方法;

正是囿于以上的一些难题,这项先进的技术一直徘徊在主流检测方法的门外,没有被行业真正认可,没有对该项技术进行深度的挖掘,没有去发现可以适用该技术的应用场景。

任何一项技术的发展都需要时间,都需要通过使用不断改进和迭代,最终趋于完美。近红外技术在纺织品纤维含量分析方面的应用也需要一批先行者去使用,去挖掘它的应用场景,在大量数据的基础上不断迭代模型,在大家的共同努力下寻找更适合该行业的建模方法和模型算法。只有这样,这项技术才有可能被推广。

虽然近红外技术在纺织品纤维定量分析方面还有诸多的问题需要攻克,但是这项技术已经可以在行业中进行应用。可能的应用场景有以下这些可供参考。

  • 对于那些只需要确认成分标签是否正确的客户需求,就可以通过近红外检测法进行快速筛选,大大提高效率,节省检测成本;

  • 对于那些需要在工厂流水线上做质量控制的环节,可以用近红外检测法快速地进行检测,实现实时的质控;

  • 结合传统的纤维定量方法,将平行测试样缩减一个,从而达到节省人工,节省化学试剂,减少环境污染,降低环保成本的好处。当然,要实现这一点,需要对标准进行修订,从而使操作合规;

  • 对于接受用此方法出报告的客户,可以提供快速及超低价格的检测,从而大大提高检测效率,提高市场竞争力;

  • 贸易双方可以用此方法对产品的纤维含量进行快速的检测,对于有疑问的产品再用传统方法进行确认,提高了产品周转的速度,减少测试成本;

目前市面上用于纤维含量测定的近红外分析仪有杭州聚光的通用型近红外分析仪。也有英柏检测联合冉紫实业共同研发的RZ NIR 5600纺织品纤维含量分析专用近红外光谱仪,并且在模型传递和算法优化方面有了较大的突破,目前已经建成了十几种常用混纺模型,还有十几种模型处于在建中,为该项技术在行业内的快速推广起到了巨大的推进作用。

现在的世界变化越来越快,各种新科技都会快速在各行各业被应用。但对于纺织品检测领域来说,却似乎是被新科技遗忘的一个角落。在纺织行业的上下游都已经大范围使用自动化技术的今天,纺织品检测行业居然还保留着非常传统的手工操作,这真是有点匪夷所思。但可喜的是,现在已经有一批具有创新思维的公司和从业者开始起步,向这片蓝海进发,将新科技带入到这个被科技遗忘的角落。

                                                                                                                                                     


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