[发明专利]一种短波红外消光光谱纺织品纤维成分检测方法

说明书

本发明公开了一种短波红外消光光谱纺织品纤维成分检测方法，所要解决的是快速、便捷、无损地实现纺织品纤维成分含量检测问题；该纺织品纤维成分含量检测方法步骤如下：(1)收集标准纺织品样本，建立完备的纺织品样本库。(2)测量标准纺织品样本的消光光谱。(3)分阶段建立纤维成分预测模型。(4)测量待检纺织品样本的消光光谱。(5)根据(3)所建立的纤维成分预测模型对待检纺织品样本的纤维成分进行预测，得到待检纺织品样本的纤维成分。本发明的短波红外消光光谱纺织品纤维成分检测方法，可大幅度提高纺织品纤维成分检测的复杂度和效率，实现快速、便捷、无损检测。

技术领域

本发明涉及一种纺织品成分检测方法，特别是涉及一种短波红外消光光谱纺织品纤维成分检测方法。

背景技术

随着科技和生活水平的提高，市场上也出现了各种新颖的面料种类，消费者对纺织品的要求也越来越高，准确地进行各种纺织品成分的检测越来越受到各方重视。尤其是，适合普通消费者的检测方法。常规的纺织品纤维成分检测(燃烧法、化学溶解法、显微镜法)存在操作繁琐、费时费力、有些试剂有污染性、需要专业人员操作等缺点。因此，开发快速、便捷、无损、易于操作的且精度能被用户接受的纺织品纤维成分检测方法将具有广阔市场前景。

光谱分析法是利用光谱学的原理和实验方法以确定物质的结构和化学成分的分析和检测的方法。各种结构的物质都具有自己的特征光谱，光谱分析法就是利用特征光谱研究物质结构或测定化学成分的方法。光谱分析法分析物质成分具有速度快、操作简便、无损等特点。另外，随着科技的发展，光谱分析法所使用的光电设备越来越小型化。在使用光谱分析法对物质成分分析和检测时，甚至不必要采样拿回实验室内，在原位就可以很快地完成物质成分分析和检测，实现复杂环境下的物质成分分析和检测。因此，随着硬件设备的发展，光谱分析法的应用范围越来越广泛。

在短波红外900-2500nm谱段，为分子光谱中红外基频的倍频、合频及差频吸收产生的，是由于分子的非简谐振动引起的。这一谱区的吸收峰较宽，而且吸收峰之间相互重叠，可以从倍频、合频、差频三个层面反映物质与光作用的相互规律，再加上绝大多数物质在这短波红外的吸收系数都相对较小，这使得更多的光能量可以在与物质分子作用后携带信息逃逸。因此，短波红外光谱的信息量较大，具有很大的开发与应用价值。近些年来，在纤维成分检测领域中应用短波红外谱段的研究越来越多。然而，大多数研究都是针对某一单一纤维，还未见以光谱分析、大数据和深度学习相结合的纺织品纤维成分检测方法。

发明内容

针对现有的技术空白和缺点，并提供一种快速、便捷、无损地实现纺织品纤维成分检测方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

短波红外消光光谱纺织品纤维成分检测方法，其包括以下步骤：

1)收集标准纺织品样本，建立纺织品样本库；

2)测量纺织品样本库中各标准纺织品样本的短波红外消光光谱；

3)利用步骤2)中得到的短波红外消光光谱，分阶段建立纤维成分预测模型，包括光谱特征显著成分预测模型和光谱特征非显著成分预测模型；

4)测量待检纺织品样本的消光光谱；

5)将待检纺织品样本的消光光谱输入步骤3)中建立的纤维成分预测模型中，对待检纺织品样本的纤维成分进行预测，得到待检纺织品样本的纤维成分。

本发明中，光谱特征显著成分是指通过光谱特征显著成分预测模型能够直接预测到的纤维成分，而光谱特征显著成分是指通过光谱特征非显著成分预测模型能够预测到的纤维成分。

作为优选，所述步骤1)中所收集的标准纺织品样本尺寸不大于5×5cm，每个样本附有其纤维成分。进一步的，每个样本的其纤维成分最好从权威的纺织品检测中心出具的纤维成分检测报告中获得。

作为优选，所述步骤2)和4)中，消光光谱测量方法如下：