[发明专利]混纺织物组分的拉曼光谱定性检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用激光拉曼光谱对混纺织物各组分的定性检测方法，属于纺织材料领域。

背景技术

我国作为纺织大国，其纺织品出口量占世界第一。对各地出入境检验检疫局而言，纺织品出口检验工作繁重，而纺织品纤维含量检测又是法定检验的重要项目。目前，在纺织品含量定性分析中，一般采用下列纺织行业标准：

FZ/T 01057.1-1999《纺织纤维定性鉴别 一般说明》；

FZ/T 01057.2-1999《纺织纤维定性鉴别 燃烧试验方法》；

FZ/T 01057.3-1999《纺织纤维定性鉴别 显微镜观察方法》；

FZ/T 01057.4-1999《纺织纤维定性鉴别 化学溶解方法》；

FZ/T 01057.5-1999《纺织纤维定性鉴别 着色试验方法》；

FZ/T 01057.6-1999《纺织纤维定性鉴别 含氮和含氯呈色试验方法》；

FZ/T 01057.7-1999《纺织纤维定性鉴别 熔点试验方法》；

FZ/T 01057.8-1999《纺织纤维定性鉴别 红外吸收光谱试验方法》。

上述标准明确规定了对纺织纤维定性检验的方法，如显微镜观察法、燃烧法、化学溶解法、熔点试验法、红外光谱分析法等。

在目前实验室常用的检验方法中，显微镜观察、燃烧等方法判断织物都有一定的局限性，只能定性鉴别天然纤维或合成纤维大类；对于大部分织物，尤其是合成纤维的混纺织物，只能采用化学溶解法进行判断。而采用化学溶解法进行分析时，常需使用剧毒的有机溶剂，如苯酚、二甲基甲酰胺等，不仅对实验人员身体健康有害，污染大气环境，而且操作繁琐，耗时很长。因此无论从工作环境还是效率来说，都不能令人满意。红外吸收光谱法虽然能准确定性鉴别纺织纤维，但对测试环境温湿度要求相当高，样品制作也很麻烦，检测周期较长，不能满足快速检测的要求。

为此，如何在人力、试验场地、试验仪器等有限的条件下，采用环保、快速的检验方法有效而准确地检测纺织品纤维含量，已成为各类纺织品检验一直追求的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无损、快速、准确、安全环保的混纺织物组分的拉曼光谱定性检测方法，以解决现有技术存在的局限。

本发明所提出的混纺织物组分的拉曼光谱定性检测方法，包括以下步骤：

1)建立各种已知样品的特征峰位置表，形成特征峰位置表集合S＝∪s_i，s_i表示第i种样品的特征峰位置表；

2)用拉曼光谱仪直接获取待测样品的激光拉曼光谱，并对拉曼谱图进行光谱预处理，获取其标准化谱图；

3)对待测样品的标准化谱图进行特征峰提取与标记，获得其特征表

4)将待测样品的特征表与已知样品的特征峰位置表集合S＝∪s_i进行位置匹配，匹配成功的已知样品的集合称为检测结果R＝∪R_k，k＝1，2，...，p，p为匹配成功的已知样品的个数，p≤i；

5)计算检测结果R＝∪R_k与待测样品的相似程度k＝1，2，...，p，p为匹配成功的已知样品的个数，相似值越大，检测结果准确度越高，R_k与待测样品的相似程度定义为：

其中A_kj，j＝1，2，...，m，为R_k的特征峰位置表中m个峰的强度，A_kj^*，j＝1，2，...，m，为待测样品特征表中与这m个峰对应的特征峰的强度。

本发明中，所说的拉曼光谱仪的激发光源是中心波长处于785～1064nm之间的近红外窄带稳频激光器。拉曼光谱仪的分辨率应小于10cm^-1。

本发明步骤1)中，建立第i种已知样品的特征峰位置表s_i的具体步骤如下：

1)用拉曼光谱仪测量第i种样品的激光拉曼光谱，并对其进行光谱预处理，获取其标准化谱图，标准化谱图最大峰值为1；

2)设定特征峰位置表的容量N及特征提取的阈值Y，高度在阈值Y以上的峰称为特征峰，设第i种已知样品的特征峰的个数为n，若n≤N，则这n个特征峰即为提取的特征峰；若n≥N，则按照峰值从大到小的顺序取n个峰中前N个作为提取的特征峰，对不同的物质，选取的N和阈值Y遵循如下规则：单组分物质N＝3，Y＝0.4，混合组分物质N＝10，Y＝0.3；