張江祺，楊健英

(廣州海關(guān)技術(shù)中心，廣東 廣州510630)

0 前言

紅外光譜技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到多個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、性能檢驗(yàn)工作中，并且取得了較好的工作成效?，F(xiàn)階段，將這一技術(shù)應(yīng)用到紡織品檢測(cè)工作中，通過(guò)分析吸收紅外線波長(zhǎng)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、纖維強(qiáng)度和化學(xué)基團(tuán)等項(xiàng)目的有效判斷，為紡織品質(zhì)量數(shù)據(jù)的提升提供有效參照。

1 紅外光譜分析樣本制備方法

1.1 溴化鉀壓片法

在紅外光譜制樣技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，溴化鉀壓片法的應(yīng)用頻率相對(duì)較高。其具體操作為：首先，選擇適量的紡織品樣品，用哈氏切片器將樣品搗碎；其次，將搗碎了的樣品與溴化鉀按一定比例充分混合，混合完成后，用瑪瑙研缽對(duì)混合物進(jìn)行研磨處理；最后，將樣品放置于壓膜處，得到溴化鉀壓片。盡管這種壓片制作步驟較為復(fù)雜，壓片制作過(guò)程中對(duì)技術(shù)人員的操作水平有較高要求，但在實(shí)際檢測(cè)工作中，應(yīng)用溴化鉀壓片測(cè)得的紡織品圖譜出峰情況更為完整，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度更高，可以為后續(xù)分析工作的順利進(jìn)行提供有效的支持[1]。

1.2 衰減全反射法

目前，衰減全反射法用于紡織品質(zhì)量檢測(cè)工作，可有效了解樣品表面狀況，但無(wú)法對(duì)樣品內(nèi)部情況進(jìn)行全面分析。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，由于天然纖維的密度相對(duì)較高，紅外線穿透能力相對(duì)較弱，為保證全反射次數(shù)能夠滿足檢測(cè)工作需要，在應(yīng)用衰減全反射法檢測(cè)樣本質(zhì)量的過(guò)程中，不僅需要對(duì)吸收峰進(jìn)行強(qiáng)化處理，還需要應(yīng)用反復(fù)測(cè)定，以提升測(cè)定工作的準(zhǔn)確性。相較于溴化鉀壓片法，衰減全反射法操作流程較為簡(jiǎn)單，只要測(cè)試人員將待測(cè)紡織品置于檢測(cè)臺(tái)上，然后控制壓實(shí)纖維與檢測(cè)頭之間的距離，無(wú)須對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行過(guò)于復(fù)雜的預(yù)處理，且測(cè)試工作不會(huì)對(duì)樣品造成嚴(yán)重?fù)p傷。因此，在當(dāng)前的紡織品檢測(cè)工作中，衰減全反射法更多地被應(yīng)用于紡織品表面、涂層監(jiān)測(cè)工作中[2]。

1.3 薄膜法

在應(yīng)用紅外光譜技術(shù)對(duì)部分紡織品原材料為有熔點(diǎn)的纖維材料的含量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以通過(guò)對(duì)其進(jìn)行加熱處理，使纖維材料熔融形成薄膜，以便于后續(xù)檢測(cè)。同時(shí)，當(dāng)前部分紡織品的原材料是可以針對(duì)試劑溶解的纖維，在檢測(cè)前，可以先對(duì)其進(jìn)行溶解處理，然后制作壓片，以便于后續(xù)檢測(cè)。目前，在薄膜制作過(guò)程中，為避免出現(xiàn)膜干涉現(xiàn)象影響檢測(cè)結(jié)果，需要對(duì)薄膜的質(zhì)量加以控制。

2 紅外線光譜技術(shù)在紡織品檢測(cè)中的應(yīng)用

目前，紅外線光譜技術(shù)應(yīng)用于紡織品檢測(cè)中，主要有透射技術(shù)與反射技術(shù)這2種。其中，透射技術(shù)具有檢測(cè)穩(wěn)定性強(qiáng)、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度高和實(shí)用性突出等優(yōu)點(diǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，該試驗(yàn)操作較復(fù)雜，檢測(cè)范圍也較窄。為了擴(kuò)大紅外線光譜技術(shù)的檢測(cè)范圍，對(duì)透射技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，得到了反射光譜。其能夠?qū)崿F(xiàn)部分無(wú)法應(yīng)用透射技術(shù)檢測(cè)的紡織品的有效檢測(cè)，且這一技術(shù)檢測(cè)效率相對(duì)較高，且不會(huì)對(duì)待檢測(cè)紡織品造成損壞。

2.1 纖維組分檢測(cè)

在將紅外線光譜檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于紡織品纖維成分檢測(cè)中時(shí)，需要對(duì)吸收譜帶進(jìn)行分析，以便確定紡織品的性能與質(zhì)量?？紤]到紡織品纖維組分存在一定差別，纖維吸收的紅外線光譜強(qiáng)度也存在一定差異，因此須應(yīng)用不同定量檢測(cè)技術(shù)，以提高檢測(cè)工作準(zhǔn)確度。例如，在棉與聚酯纖維混紡紡織品檢測(cè)過(guò)程中，為精準(zhǔn)測(cè)定聚酯纖維組分，可應(yīng)用紅外線光譜檢測(cè)技術(shù)獲得紡織品中聚酯纖維的光譜吸收強(qiáng)度、峰值等，再有效計(jì)算和精準(zhǔn)測(cè)定聚酯纖維在紡織品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在棉與錦綸混紡紡織品成分測(cè)定時(shí)，可多次測(cè)量紅外線光譜在紡織品檢測(cè)中的反射情況，獲取紅外線光譜校準(zhǔn)曲線，然后分析相應(yīng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，得出混紡織物中錦綸與棉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、錦綸與棉的光譜帶位置，最終得到混紡織物的組成成分及含量。同時(shí)，棉纖維的橫截面積相對(duì)較小，在人工檢測(cè)過(guò)程中，很難實(shí)現(xiàn)棉纖維橫截面積的精準(zhǔn)測(cè)定，此時(shí)可應(yīng)用紅外線光譜檢測(cè)技術(shù)，有效檢測(cè)得到棉纖維橫截面積、馬克隆值、顏色深度和纖維強(qiáng)度等參數(shù)，從而為纖維含量的判定工作提供有效的支持。

2.2 紡織品回潮率定量檢測(cè)

回潮率是一項(xiàng)極為重要的檢測(cè)項(xiàng)目，是為了判斷紡織品對(duì)水分的吸收能力以及在檢測(cè)過(guò)程中紡織品內(nèi)水分的含量。在回潮率檢測(cè)過(guò)程中，紅外線光譜檢測(cè)技術(shù)是較為常用的檢測(cè)技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，檢測(cè)人員可以先依據(jù)檢測(cè)需要，采集每類待檢紡織品的樣本，并將樣品放置于相同的環(huán)境條件下，進(jìn)行第一次紅外線光譜檢測(cè)，然后依據(jù)紡織品的材質(zhì)，選擇合適的烘烤干燥溫度，對(duì)紡織品進(jìn)行烘干處理，比如，以聚酯纖維為主要成分的紡織品烘烤溫度區(qū)間為73～77℃。在烘烤工作完成后，進(jìn)行第二次紅外線光譜檢測(cè)，通過(guò)對(duì)2次測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，可以得出紡織品的回潮率。

2.3 涂層類紡織品檢測(cè)

帶有涂層的紡織品檢測(cè)頻率不斷上升。若涂層的牢固性較差，則紡織品在后續(xù)使用、洗滌過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)涂層脫落的現(xiàn)象，進(jìn)而縮短產(chǎn)品使用壽命。現(xiàn)階段，為切實(shí)了解紡織品涂層質(zhì)量能否滿足紡織品的實(shí)際生產(chǎn)使用需要，應(yīng)用紅外線光譜檢測(cè)技術(shù)對(duì)涂層質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，是一項(xiàng)較為有效的舉措。在檢測(cè)工作開(kāi)展前，檢測(cè)人員需要選擇合適的檢測(cè)樣本。檢測(cè)樣本一般取自涂層類紡織材料的中心部位，在完成樣本選擇后，先將其置于干凈的玻璃瓶中，并蓋上玻璃瓶蓋，避免紡織品受到空氣中水分子的影響，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，可以在明確涂料、紡織品原材料的基礎(chǔ)上，加入一定量的化學(xué)試劑，對(duì)紡織品進(jìn)行溶解處理，在瓶中液體完全沉淀后，取一定量的上層清液，利用紅外線光譜檢測(cè)技術(shù)對(duì)上層清液進(jìn)行照射、烘烤，從而得到紡織品樣本的光譜圖，經(jīng)過(guò)分析明確紡織品的材料質(zhì)量、涂層化學(xué)穩(wěn)定性等參數(shù)，最終完成紡織品質(zhì)量的有效檢測(cè)[3]。

3 紅外光譜技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

為充分發(fā)揮紅外光譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，需要注意兩方面事項(xiàng)：一方面是紅外光譜設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用的成本管控。例如，濾光片性能分析儀檢測(cè)成本相對(duì)較低、檢測(cè)穩(wěn)定性較高、設(shè)備日常維護(hù)管理成本較低，但其監(jiān)測(cè)覆蓋面相對(duì)較小，無(wú)法精準(zhǔn)檢測(cè)特殊材質(zhì)的紡織品成分與含量，而能夠?qū)崿F(xiàn)特殊紡織品精準(zhǔn)檢測(cè)的設(shè)備價(jià)格、維護(hù)成本均較高，這在一定程度上阻礙了紡織品檢測(cè)；另一方面是不斷提升檢測(cè)人員的技術(shù)水平與操作規(guī)范性，以獲取較為準(zhǔn)確的檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果，從而切實(shí)提升測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

在當(dāng)前的紡織業(yè)中，紅外光譜技術(shù)的合理應(yīng)用為紡織品質(zhì)量的提升提供了有效的支撐。然而在當(dāng)前各類新型紡織材料不斷涌現(xiàn)的背景下，為了進(jìn)一步提升紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，對(duì)現(xiàn)有的紅外光譜設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行更新，在檢測(cè)過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)各類影響因素的有效管控，成為了一項(xiàng)極為必要的工作。