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紅外光譜定量分析技術(shù)在紡織品檢測中的應(yīng)用 紅外光譜工作原理

時間:2020-05-24    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

我國的紡織品的出口貿(mào)易在世界上占了很大的比重,我國的紡織品產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)正在不斷的完善,規(guī)模也在越來越大。隨著世界經(jīng)濟的全球化,我國的紡織品出口貿(mào)易必然會越來越繁榮,而相應(yīng)的人們對紡織品的質(zhì)量也會加大,對此我們應(yīng)該加強對紡織品檢測技術(shù)的重視和研究。
 

  一、我國紡織品檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
 

  隨著我國改革開放的不斷發(fā)展,各行各業(yè)在不斷的快速繁榮,在紡織品行業(yè)中,為了更好的保證紡織行業(yè)的發(fā)展,國家政府加大了對紡織品的標(biāo)準(zhǔn)的制定,在紡織品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)上至今已經(jīng)超過了一千多條,這些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)為我國紡織業(yè)的快速發(fā)展打下了有力的基礎(chǔ)。
 

  在我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的過程中,我國的紡織業(yè)無論是在生產(chǎn)技術(shù)上還是在檢測水平上都有了很大程度的提升,在很多的生產(chǎn)設(shè)備和檢測裝置上也都較為先進(jìn)。另外,計算機信息技術(shù)的發(fā)展也為我國紡織業(yè)的生產(chǎn)和檢測帶來了便利,有效的保證了我國紡織行業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在計算機為基礎(chǔ)上,我國加強了對紡織行業(yè)的研究,研制出了不少新型的生產(chǎn)和檢測儀器。
 

  但是我國人多地廣,紡織行業(yè)中紡織企業(yè)的數(shù)量較多,在生產(chǎn)規(guī)模和紡織產(chǎn)品的質(zhì)量上存在著一定的差距,在對紡織產(chǎn)品的檢測上無論是意識還是技術(shù)上都低于發(fā)達(dá)國家。不少的紡織企業(yè)在資金上存在問題,導(dǎo)致了不能很好地對生產(chǎn)和檢測儀器進(jìn)行更新?lián)Q代,減少了檢測儀器的可靠性和穩(wěn)定性;還有我國的紡織產(chǎn)品的檢測技術(shù)大多是由國外引進(jìn)的,這就導(dǎo)致了我國紡織行業(yè)的純利潤降低,而國內(nèi)的研究團隊較為落后,阻礙了我國紡織行業(yè)的檢測技術(shù)的發(fā)展。
 

  在對紡織產(chǎn)品進(jìn)行檢測的過程中,我國現(xiàn)階段仍然存在著大量的限定性后定量的檢測方法。在這種方法中,人們往往通過往常的經(jīng)驗對纖維進(jìn)行定性,然后再通過顯微鏡對來對纖維的形態(tài)進(jìn)行辨別,通過纖維的燃燒的性狀級燃燒之后的氣味對纖維進(jìn)行處理,后利用相應(yīng)的化學(xué)試劑實驗來對纖維的種類進(jìn)行判定。在整個過程中,無論是對實驗的溫度、試劑的種類、設(shè)備的性能還是實驗者的經(jīng)驗等等都需要較高的要求,所以再這樣一個較為繁瑣的情況會影響纖維成分檢測的準(zhǔn)確性。
 

  二、紅外光譜定量分析技術(shù)在紡織品檢測中的應(yīng)用
 

  紅外光譜定量分析技術(shù)是紡織品檢測中的一個主要的技術(shù),通過紅外光譜定量分析技術(shù)能夠?qū)徔椘返睦w維成分、結(jié)晶度和取向度等方面的信息進(jìn)行檢測。
 

  (一)纖維組份的檢測
 

  定量測量分析特征吸收譜帶是檢測纖維組份的主要途徑,通過對纖維在對紅外光線吸收的強度的差異來對纖維測組份進(jìn)行確定。利用宏偉光譜定量分析技術(shù)需要注意幾個地方,首先是應(yīng)該保證檢測的纖維的組份中在特征吸收譜帶上沒有相同的;纖維組份的吸光度應(yīng)該進(jìn)行測量,而測量的主要方法是基線法;要保證被檢測物質(zhì)對譜帶的吸收強度和物質(zhì)的濃度之間存在著可知性的聯(lián)系;后在選擇譜帶的過程中應(yīng)該盡量選擇一些吸收系數(shù)大的,并且周圍沒有其他的吸收譜帶的干擾。
 

  這種定量分析的方法從上世紀(jì)的中期就得到了一些學(xué)者的應(yīng)用,而應(yīng)用的主要領(lǐng)域就是高分子聚合物上的研究。另外,通過紅外光譜定量分析還能對下面的兩種組分混合的情況進(jìn)行分析。
 

  首先是棉和尼龍混紡兩種組份混合的情況下的檢測,在1970年左右就有相關(guān)的學(xué)者對棉和尼龍混紡的紅外光譜校準(zhǔn)曲線進(jìn)行了測定,測定的主要方法就是反射法,通過反射法,兩者的混紡物能夠在較高的折射率的透明介質(zhì)中進(jìn)行反射,通過對反射光的多次發(fā)射,確定了光譜的終走勢曲線,對尼龍和棉對譜帶的吸收強度特征進(jìn)行了準(zhǔn)確的記載。
 

  另外是對聚酯纖維和棉混紡的定量檢測分析,對聚酯纖維和棉混紡無的定量檢測與上述的檢測是差不多同時開展的。學(xué)者也對這兩種進(jìn)行了反射法測量,但是通過測量發(fā)現(xiàn)兩者在曲線上不存在什么明顯的差異,所以反射法的檢測也就顯得沒有了意義。在不斷的嘗試過程中,人們發(fā)現(xiàn)在對兩者混紡的材料進(jìn)行研磨、壓片和透視的過程中,發(fā)現(xiàn)如果混紡中聚酯纖維的含量越多,就應(yīng)該越長時間的研磨,這樣才能保證明顯的曲線變化,但是后來又發(fā)現(xiàn)聚酯纖維的含量與其特征峰值不存在一定的線性關(guān)系,但是通過不斷的研究發(fā)現(xiàn)聚酯纖維的含量及其對光譜的吸收強度與峰寬有關(guān)系,通過峰寬來確定了聚酯纖維的特征峰值。
 

  還有就是毛和棉混紡的定量檢測分析,這種混紡的檢測方式與聚酯纖維和棉混紡的方式相同,但是在過程上有所不同,主要的差異是體現(xiàn)在被研磨物的顆粒大小上,這種混紡的顆粒大小應(yīng)該盡量的保持均勻。但是在不斷的研究中發(fā)現(xiàn)了混紡織品中棉的含量與其特征峰值和寬度都沒有關(guān)系,所以在實際的檢測中,為了保證檢測結(jié)果的正確,需要對研磨時間和樣品的質(zhì)量進(jìn)行控制,通過測量多次取相似值的方式來進(jìn)行確定。
 

  (二)纖維結(jié)晶度和取向度的定量分析
 

  紅外光譜中譜帶會因為纖維結(jié)構(gòu)的不同而產(chǎn)生變化,而變化的形式多種多樣,有的會與結(jié)晶度成正比,而有的則恰恰相反,而有的則不會與結(jié)晶度有關(guān)系。根據(jù)這些譜帶的特征能夠分為三種,分別是參考譜帶、結(jié)晶譜帶和非結(jié)晶譜帶,通過這些譜帶能夠方便快捷的對纖維結(jié)晶度進(jìn)行快速的確定。
 

  在取向度方面,需要在紅外光譜儀中添加偏振器,然后能夠?qū)⒕坝^偏振之后的光譜來進(jìn)行偏振光譜圖的隊長來對纖維的取向度進(jìn)行確定。通過測定能夠?qū)ζ窆獾碾娛噶糠较蚝妥V帶吸光度進(jìn)行確定,兩者相除就能夠確定譜帶的二向色性比,進(jìn)而對取向度進(jìn)行確定。
 

  紡織品的檢測質(zhì)量對我國紡織行業(yè)的健康發(fā)展有著一定的影響,而在紡織品的檢測的主要手段就是紅外光譜定量分析法,通過這種方法能夠?qū)徔椘防w維的組份、結(jié)晶度和取向度及其他的一些性質(zhì)進(jìn)行檢測。
 


操作近紅外光譜儀的注意事項

  近紅外光譜儀主要廣泛應(yīng)用于對液體狀樣品的化學(xué)、物理性質(zhì)作定量分析,由于儀器在常規(guī)光纖中有良好的傳輸性,且儀器簡單、分析速度快、對樣品不會造成破壞、測試時對樣品需求小等優(yōu)點,在在線分析中得到廣泛使用。

  在操作近紅外光譜儀的過程中要注意以下事項:

  1、近紅外光譜區(qū)范圍為780~2526nm,是介于可見光和中紅外光之間的電磁波,在檢測樣品前首先要了解測試光譜的范圍。

  2、在使用前還要對儀器進(jìn)行校正,近紅外光譜儀的校正相對比較麻煩,為了得出準(zhǔn)確的數(shù)值,一般需要80個以上的代表性樣品用來進(jìn)行校正,這一步驟通常稱為模型建立。

  3、在檢測過程中,首先用近紅外光譜儀測定樣品的光譜區(qū),通過軟件自動對模型庫進(jìn)行檢索,選擇正確模型計算待測樣品質(zhì)量參數(shù)。

標(biāo)簽: 近紅外光譜儀
近紅外光譜儀 操作近紅外光譜儀的注意事項_近紅外光譜儀

紅外光譜儀使用需要注意的事項

  紅外光譜儀是利用物質(zhì)對不同波長的紅外輻射的吸收特性,進(jìn)行一系列精密分析的儀器。手持式近紅外光譜儀各項性能長期穩(wěn)定,保證數(shù)據(jù)具有良好再現(xiàn)性;功能齊全的化學(xué)計量學(xué)軟件;很好的支持建立模型和分析;準(zhǔn)確并適用范圍足夠?qū)挼哪P汀?/p>

  紅外光譜儀在使用過程中需要注意以下幾個事項:

  一、注意要符合規(guī)定的環(huán)境條件來使用,值得相信的紅外光譜儀廠家提醒要注意實驗室的溫度以及相對濕度都應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi),所用電源應(yīng)配備有穩(wěn)壓裝置和接地線。為了更好的把關(guān)這些條件,紅外實驗室的面積不要太大,能放得下必須的儀器設(shè)備即可,但室內(nèi)一定要有除濕裝置。還有實驗室里的CO2含量不能太高,因此實驗室里的人數(shù)應(yīng)盡量少,無關(guān)人員可以不要進(jìn)入,還要注意適當(dāng)通風(fēng)換氣。

  二、為防止儀器受潮而影響使用壽命,紅外光譜儀商家強調(diào)紅外實驗室應(yīng)經(jīng)常保持干燥,即使儀器不用,也應(yīng)每周開機至少兩次,每次半天,同時開除濕機除濕。特別是霉雨季節(jié),可以是能每天開除濕機。還有使用紅外光譜儀測定用樣品應(yīng)干燥,否則應(yīng)在研細(xì)后置紅外燈下烘幾分鐘使干燥。試樣研好并具在模具中裝好后,應(yīng)與真空泵相連后抽真空至少2分鐘,以使試樣中的水分進(jìn)一步被抽走,然后再加壓到一定的標(biāo)準(zhǔn)后維持幾分鐘。

  三、注意在使用紅外光譜儀時,如供試品為鹽酸鹽,因考慮到在壓片過程中可能出現(xiàn)的離子交換現(xiàn)象。紅外光譜儀商家強調(diào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用氯化鉀(也同溴化鉀一樣預(yù)處理后使用)代替溴化鉀進(jìn)行壓片,但也可比較氯化鉀壓片和溴化鉀壓片后測得的光譜,如二者沒有區(qū)別,則可使用溴化鉀進(jìn)行壓片。

標(biāo)簽: 紅外光譜儀
紅外光譜儀 紅外光譜儀使用需要注意的事項_紅外光譜儀

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