[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

说明书

本发明涉及一种判定泡沫塑料种类及其阻燃性能的检测分析方法，采用不同种类的泡沫塑料样品，利用近红外光谱设备的透反射测量方式采集数次样品的近红外光谱，经光谱预处理后，建立不同种类泡沫塑料的主成分分析‑马氏距离判别分析模型，计算未知泡沫塑料样品光谱与各类别光谱的马氏距离值，通过马氏距离最小值判定未知样品的所属类别。通过对泡沫塑料的溶解，采集其近红外的透射测量光谱，经过光谱与处理后，计算未知泡沫塑料样品光谱与已知阻燃等级样品光谱的欧式距离值，通过欧氏距离最小值判定未知样品的阻燃性能等级。技术效果是结果准确，操作简便、分析迅速、分析成本低且对环境不造成污染，适用于泡沫塑料种类及其阻燃性能的快速检测分析。

技术领域

本发明涉及泡沫塑料的种类和性能检测，特别是一种基于近红外光谱分析的泡沫塑料种类及其阻燃性能的检测分析方法。

背景技术

泡沫塑料是由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料，具有质轻、隔热、吸音、减震等特性，且介电性能优于基体树脂，用途很广。用机械法(在进行机械搅拌的同时通入空气或二氧化碳使其发泡)或化学法(加入发泡剂)制得。泡沫塑料可由聚苯乙烯(EPS、XPS)、聚氨酯(PUR)、聚乙烯(PE)、酚醛(PF)、尿素甲醛(UF)、聚氯酯(PU)泡沫塑料、聚苯乙烯(PS)泡沫塑料、聚氨酯(PU)泡沫塑料、聚氯乙烯(PVC)泡沫塑料和聚丙烯(PP)泡沫塑料等材料按照不同工艺进行制作。

目前，市场上泡沫塑料的产品质量鱼目混杂，对大量建筑中使用的安全质量很难保证，尤其是阻燃性能的可靠性。

目前我国消防部门仍然依靠国家标准测试方法《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8642-2012)对泡沫塑料的阻燃等级进行测定，但是在工程和项目中使用的泡沫塑料产品质量无法通过观察进行泡沫塑料种类及其阻燃性能的判定，因此，如何实现泡沫塑料产品的快速、现场检测和甄别成为一个亟待解决的技术问题。

近红外光谱是介于可见光和中红外之间，波长范围为700nm-2500nm(4000cm^-1-14285cm^-1)的一段吸收光谱区。近红外光谱技术因其快速、无损、无污染、无破坏性、操作技术要求低，可实现在线或现场快速检测的特性，是解决泡沫塑料产品种类鉴别及其阻燃性能判定的一种有效方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种判定泡沫塑料种类及其阻燃性能的检测分析方法，该检测方法通过采集样品的透反射、漫反射和透射近红外光谱图，便可以建模分析判定泡沫塑料的种类性质；通过溶解的方法可以快速、准确分析泡沫塑料的阻燃性能等级，应用于现场快速检测具有十分重要的意义。

本发明的具体技术方案是，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；