【集萃網(wǎng)觀察】簡述了各種分析技術的基本情況和它們在紡織品檢測的應用情況。
隨著科技的發(fā)展，各種新型的，高科技的檢測手段被應用到了紡織品檢測上。包括像紅外光譜，計算機圖像處理技術，掃描電鏡和熱差熱重分析法等，都被廣泛的應用在了紡織行業(yè)上，使紡織品分析和檢測的水平都達到了很高的水平。
1紡織晶常用的瞢種分析技術及箕應用
1.1X射線衍射（XRD）技術
使用X射線衍射（XRD）技術可以測定紡織品的成分和組織結構等這些決定材料性能的基本因素.通過化學分析可知道材料的成分，通過形貌分析可揭示材料的顯微形貌，而通過xRD可給出材料的物相結構及元素存在狀態(tài)的信息.用XRD不僅可進行定性和定量分析，而且還可進行特殊信息的分析，如品粒度測定、應力測定、薄膜厚度及介孔結構測定等.測定晶粒度，可先測出衍射線寬度，再通過XRD譜圖及Scherrer公式可計算出納米材料的品粒大小。對一些新型的纖維或是一些鍍層薄膜的測定分析發(fā)揮了很火的作。
1.2紅外光譜技術在紡織品檢測上的應用
紅外光譜儀是基于紅外光譜法（FTIR），利用光的色散原理制成的。早期使用的紅外光譜儀在掃描的每一瞬間，只有極窄的一段光波藩在檢測器上，靈敏度和檢測速度均受到限制：而傅立葉變換紅外光譜儀利用邁克耳遜干涉儀，使光譜信號做劍“多路傳輸“，并將干涉信號經(jīng)傅立葉數(shù)學變換轉換成普通光譜信號，因此能在同一時刻收集光譜中所有頻率的信息。在1分鐘內能對全部光譜掃描近千次，大大提高了儀器的靈敏度和工作效率它在紡織工業(yè)領域，主要用于對未知物的分析、定量分析、織物等表面涂層的分析，以及高分子材料大分子鏈等的測定’。
紅外光譜儀在紡織品檢測中可以做定性和定量的分析。由于各種紡織纖維、染料、助劑和織物表面涂層都有它特定的化學基團，通過紅外光譜儀測出紅外光譜圖后，與標準的圖譜比較，即可推知是什么物質，由此就可以做出定性的判斷。并且通過紅外光譜可以定量地分析包括纖維組分檢測、纖維結品度與取向度的測定、紡織品回潮率的檢測等。
紅外光譜技術在紡織品檢測中有非常獨特的優(yōu)勢，其應剛也非常，泛，但目前還處在一個低層次應用階段。隨著紅外光譜儀的不斷普及和性能提高，紅外光譜技術必將在紡織品檢測分析中得到更廣泛的應用。
近些年來，近紅外光譜分析技術（NIR）也被人們用于紡織品的檢測上，并取得了良好的效果。
1.3計算機圖像處理技術在紡織品上的應用
計算機圖像處理是指將圖像信號轉換成數(shù)字格式，并利用計算機對其進行處理的過程。其內容十分豐富，包括數(shù)字圖像變形技術、圖像的傅立葉分析技術、圖像分割、邊緣提取、形狀描述、形態(tài)學分析、圖像壓縮編碼、彩色圖像處理等。計算機圖像處理技術臼20世紀80年代后期進入紡織測試領域以來，一直在擴展其應用領域，從原料、卜制品到成品的檢驗，從機織物、針織物到非織造布的檢驗，以及模擬控制產(chǎn)品質量，均可借助圖像處理技術來完成。國際上圖像處理最初應于紡織]業(yè)是分析地毯的磨損情況，此后在紡織材料的測試工作中的應朋越來越廣泛。
圖像處理技術在紡織品檢測中的主要應用領域包括纖維檢測、紗線檢測和織物檢測三個方面：
�。�1）纖維檢測主要是纖維的外觀形態(tài)、直徑、棉網(wǎng)均勻度檢測，纖維異型度檢測，羊毛的細度、纖維混紡比的測定等等。
�。�2）紗線檢測主要是紗線混合狀態(tài)及紗線的外觀質量等。
�。�3）織物方面主要有織物的密度、組織結構、折皺分析、懸垂性評定、起球等級評定以及疵點檢測等。
計算機圖像處理主要包括以下方面：①圖像預處理，其目的是對圖像去除噪聲，突出目標：②圖像分割和目標提取，主要目的是從圖像中獲得感興趣的區(qū)域：③特征提取，是要獲得對目標的有效特征表達和描述：④目標分類，是在提取特征的基礎上實現(xiàn)判別和分類。
常用的圖像識別方法有：灰度匹配法、形態(tài)法、神經(jīng)網(wǎng)絡法、紋理模型法四種。其中，神經(jīng)網(wǎng)絡法的缺點是，可能因為特征值選擇的不合適或者不足，造成檢驗結果的不可靠：紋理模型法的不足在于僅僅通過隨機場模型并不能最大限度地降低圖像分析的計算復雜度和提高圖像處理的速度，因而還不能實現(xiàn)織物疵點的快速自動檢測。
隨著計算機科學技術的發(fā)展，以前靠人來完成的很多紡織品檢驗工作現(xiàn)在可以用計算機來代替。計算機圖像識別技術體現(xiàn)出快速、準確、高可靠性和穩(wěn)定性等優(yōu)勢，在紡織行業(yè)的應用會越來越廣泛，特別是在線檢測方面得到應用和發(fā)展。
1.4顯微鏡分析技術在紡織上的應用
顯微鏡技術很就被應用于紡織材料和紡織品檢測上，并且在不斷快速發(fā)展。從最初的電子顯微鏡開始，已經(jīng)逐步發(fā)展出掃描電子顯微鏡、掃描隧道電子顯微鏡、原子力電子顯微鏡、掃描離子電導顯微鏡、掃描探針電子顯微鏡等。
現(xiàn)在的顯微鏡技術已經(jīng)得到了高度的發(fā)展，它們具有高分辨率，對于紡織品表面的細微結構有較高的分辨率。而且可進行多種功能的分析，像與與X射線譜儀配接，或配有光學顯微鏡和單色儀等附件時，有利于對各種功能性纖維的表面特征做出分析�？墒褂眉訜帷⒗鋮s和拉伸等樣品臺進行動態(tài)試驗，觀察在不同環(huán)境條件下的相變及形態(tài)變化等�？梢酝ㄟ^電子學方法有效地控制和改善圖像的質量，如通過調制可改善圖像反差的寬容度，使幽像各部分亮度適中。采用雙放大倍數(shù)裝置或圖像選擇器，可在熒光屏上同時觀察不同放火倍數(shù)的圖像或不同形式的圖像。
隨著紡織科技的不斷發(fā)展，新型紡織材料層出不窮，在新型紡織材料的研制過程中，需要對新材料進行觀察、檢測鑒定.為達到紡織品對材料的各種要求，_住研制過程中就需要了解材料的內部結構、物質成分和各種理化性能.通過顯微鏡的觀察，不僅可以知道紡織材料的表面特征，也可以知道材料的內部結構平¨化學組成，或者織物表面瑕疵的分析和織物或紗線摩擦表面性質的評判，進而可以判定其許多理化性能指標，指導進一步的材料研制工作。
1.5熱分析技術在紡織上的應用
紅外分析和熱分析是分析儀器中應刪很』的兩人家族。紅外光譜分析是用紅外光去照射物質，使物質吸收一定的光能量，物質中的分子吸收光能后選擇性的吸收其中某些頻率，形成一些吸收譜帶，稱紅外光譜。高分子化工產(chǎn)品中大多數(shù)基團都相對獨立的在紅外光譜的一定頻率范圍內出現(xiàn)特征吸收峰，所以紅外光譜能鑒定分子中的基團，用來判定產(chǎn)品的化學成分。熱分析是在程序控制溫度下自動連續(xù)跟蹤物質的物理性質與溫度關系的一種技術。它主要用于研究物質的物理變化（品型轉變，相態(tài)變化和吸附）和化學變化（脫水、分解、氧化和還原等）。因此，紅外與熱分析的聯(lián)用，是分析和檢測高分子材料的化工產(chǎn)品的有效方法。
熱重一紅外聯(lián)用方法正引起人們的重視，熱重分析法（TG）是在程序溫度控制下，測量物質質量與溫度之間關系的方法，TG—FTIR聯(lián)用的分析方法具有準確、靈敏、重現(xiàn)性好、可實時監(jiān)測等特點。
1.6激光檢測在紡織中的應用
光電檢測裝置所采用的輻射源中，激光器有著特別重要的地位。激光的發(fā)光原理完全不同于普通光源，從根本上突破了普通光源的種種局限，具有區(qū)別于普通光源的優(yōu)異特性。激光檢測是激光在紡織I：業(yè)中應的一個重要方面。它可用在驗布，檢測織物起球、毛羽及其粗糙度，檢測織物緯斜，測定紗線直徑、條干不勻、紗疵與纖維性能，控制印染，檢驗服裝等方面。
現(xiàn)在這些分析手段都經(jīng)常被聯(lián)合使州，使這些分析方法在紡織分析上能發(fā)揮更人的作用。像壓電一紅外光譜一電化學聯(lián)技術，薄層色譜與顯微紅外光譜聯(lián)用，氣相色譜一質譜聯(lián)川及氣相色譜一紅外分析法，熱重一著熱一紅外光譜技術得等。
2.結束語
新技術、新藝、新材料的不斷涌現(xiàn)，對紡織檢測的內容平¨方法提出了更新、更高的要求：現(xiàn)代科技的發(fā)展，促進了電子技術、計算機技術和新型傳感器技術的不斷提高。我們不斷發(fā)展新型的、更高水平的檢測儀器，火力加強紡織檢測技術的發(fā)展。瞄準國際先進水平，拓寬思路，注重創(chuàng)新，以應對日益激烈的國際競爭。
來源 李瑞，李寶洲
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