[发明专利]一种判定泡沫塑料种类及其阻燃性能的检测分析方法

权利要求书

1.一种判定泡沫塑料种类及其阻燃性能的检测分析方法，其特征在于，步骤如下：

(一)泡沫塑料种类的检测分析方法

1)泡沫塑料测量样块的准备：选取经生产后检验合格的且具有阻燃性能等级信息的泡沫塑料样品数块，按照产品的养护要求进行养护，待达到养护期后进行测试样块的制备；

2)近红外光谱的采集：在保证样品表面平整、无污染的前提下，利用近红外光谱设备的透反射或漫反射测量模块进行光谱采集，并将采集到的光谱数据存入计算机，采集光谱波长范围在1000～2500nm，每个泡沫塑料样品连续采集多次近红外光谱数据，计算近红外光谱数据的算数平均值，将其作为一个泡沫塑料样品光谱；

3)光谱预处理：为了消除泡沫塑料样品不平整、表面散射、基线漂移和噪声干扰的影响，对样品光谱数据进行导数、标准归一化、平滑滤波、多元散射校正、标准正态变量变换、傅里叶变换、小波变换或正交信号校正预处理；

4)建立种类识别模型：选取波长范围在1000～2500nm之间的某一段或几段光谱的数据，应用PCA主成分分析方法对光谱数据X(n×m)进行压缩和特征变量的提取，可表示为式中，t为得分向量，p为主成分，f为主成分数，E为误差矩阵，通过主成分的累计方差贡献率进行不同种类泡沫塑料主成分数f的优化选取，式中，为X(n×m)协方差矩阵的前f个特征值求和，为X(n×m)协方差矩阵的所有特征值求和，选定累计方差贡献率大于95％的主成分数f，建立泡沫塑料种类的马氏距离判别分析模型；

5)判定未知泡沫塑料样品的种类：重复步骤1)、2)和3)后，依据步骤4)中选定的主成分数计算未知样品到每个类别样品的马氏距离值M₁、M₂、M₃…M_n，通过最小的马氏距离值M_min＝min{M₁、M₂、M₃…M_n}可以判定未知样品的泡沫塑料种类；

(二)泡沫塑料阻燃性能的检测分析方法

1)泡沫塑料测量样块的溶解：重复泡沫塑料种类的检测分析方法步骤1)的方式进行测量样块的制备，然后称取同等质量的泡沫塑料样品数块，将样品放入装有固定容量的苯、二甲苯或四氯化碳溶解剂中，待样品完全溶解后，通过移液枪移取固定量的溶解液；

2)近红外光谱的采集：利用近红外光谱设备的透射测量模块进行光谱采集，并将采集到的光谱数据存入计算机，采集光谱波长范围在1000～2500nm，每次连续采集多次近红外光谱数据，计算近红外光谱数据的算数平均值，将其作为一个泡沫塑料样品光谱；

3)光谱预处理：对样品光谱数据进行导数、归一化或平滑滤波的预处理；

4)判定未知泡沫塑料样品的阻燃等级：重复步骤1)、2)和3)测量未知泡沫塑料的光谱图并进行光谱预处理，选取特定波段的光谱数据区间，计算未知泡沫塑料样品与已知阻燃等级样品之间的欧式距离值O₁、O₂、O₃…O_n，通过最小的欧式距离值O_min＝min{O1、O2、O3…On}可以判定未知样品的泡沫塑料阻燃等级；

应用化学计量学方法对泡沫塑料近红外光谱图与种类及其阻燃性能进行关联研究，确定未知样品与已有泡沫塑料样品数据库中信息之间的关系，通过主成分分析-马氏距离判定方法和欧氏距离判定方法能够计算出未知样品与已有泡沫塑料样品之间的关系；只要测量未知泡沫塑料样品的近红外光谱数据，根据已有模型定泡沫塑料的种类及其阻燃性能。