2022年,我國(guó)紡織品服裝出口總額達(dá)3409.5億美元,同比增長(zhǎng)2.5%,連續(xù)三年超過(guò)3000億美元,穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)世界紡織品**大國(guó)位置。

目前,我國(guó)已經(jīng)形成了完整且規(guī)模巨大的紡織品產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)。隨著我國(guó)加入WTO時(shí)間的增長(zhǎng),我國(guó)出口紡織品的壁壘將會(huì)被逐步打破,出口量必將上升。同時(shí)對(duì)紡織品質(zhì)量的要求也在不斷提高,所以我國(guó)的紡織品檢測(cè)技術(shù)也必須要達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

一.我國(guó)紡織品檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

自上世紀(jì)80年代起,我國(guó)政府部門(mén)關(guān)于紡織品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)入快速發(fā)展期,截止到2015年初,我國(guó)關(guān)于紡織品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定已達(dá)1116條,這些標(biāo)準(zhǔn)的制定對(duì)保證我國(guó)紡織業(yè)的快速發(fā)展有著深遠(yuǎn)影響。

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,紡織品生產(chǎn)技術(shù)和檢測(cè)水平也得到很大幅度的提高,很多檢測(cè)儀器也達(dá)到******,例如:電容式纖維長(zhǎng)度檢測(cè)儀、全自動(dòng)單紗強(qiáng)力儀等。隨著信息科技的發(fā)展,計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)也被應(yīng)用到紡織品制作和檢測(cè)上來(lái),這對(duì)提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量有著很大的影響。我國(guó)也在這方面做了大量的研究,發(fā)明出了以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的框架測(cè)長(zhǎng)儀和紗線(xiàn)捻度儀等,這些都是我國(guó)獨(dú)有的“高精尖”技術(shù)設(shè)備。

我國(guó)紡織企業(yè)具有數(shù)量多、工廠規(guī)模和產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊等特點(diǎn),在對(duì)紡織品進(jìn)行檢測(cè)上,與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一些差距。例如:檢測(cè)儀器的可靠性和穩(wěn)定性較差,但很多企業(yè)又沒(méi)有多余資金更換更加先進(jìn)的儀器;而且很多儀器生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品其核心技術(shù)都是引進(jìn)國(guó)外的,得到的利潤(rùn)較少,就沒(méi)有很多資金發(fā)展自己的研究團(tuán)隊(duì),這些因素都限制了我國(guó)紡織品的檢測(cè)水平。

目前,我國(guó)在紡織品檢測(cè)中,纖維組分的檢測(cè)依舊按照先定性后定量的傳統(tǒng)方法。纖維定性主要依靠人的經(jīng)驗(yàn):通過(guò)顯微鏡來(lái)辨別纖維形態(tài)、燃燒纖維觀察燃燒性狀并聞其氣味,再通過(guò)化學(xué)試劑綜合得出纖維的種類(lèi)。而定量的過(guò)程,包括試劑的濃度、試驗(yàn)溫度、反應(yīng)時(shí)間、設(shè)備性能、操作者的經(jīng)驗(yàn)等都有較高要求。因此,纖維組分檢測(cè)的過(guò)程比較繁瑣,檢測(cè)的結(jié)果不確定性比較大。

二.紅外光譜定量分析技術(shù)在紡織品檢測(cè)中的應(yīng)用

對(duì)紡織品檢測(cè)的定量分析技術(shù)主要依靠的是紅外光譜儀。定量分析技術(shù)對(duì)紡織品檢測(cè)的主要指標(biāo)包括纖維的組分、結(jié)晶度、取向度以及紡織品的回潮率等。

1.纖維組分的檢測(cè)

檢測(cè)纖維的組分主要是通過(guò)定量測(cè)量分析特征吸收譜帶來(lái)確定的。組分不同,纖維對(duì)紅外吸收的強(qiáng)度也有明顯差異。這種方法的關(guān)鍵點(diǎn)有如下幾個(gè):1.現(xiàn)有組分中,要保證沒(méi)有相同的特征吸收譜帶;2.各組分的吸光度需要用基線(xiàn)法進(jìn)行測(cè)量;3.被檢測(cè)物質(zhì)的濃度和對(duì)譜帶的吸收強(qiáng)度之間存在著某種線(xiàn)性關(guān)系;4.應(yīng)選擇吸收系數(shù)較大的譜帶,且周?chē)鸁o(wú)其他吸收譜帶,避免互相干擾。

這種定量分析法在上世紀(jì)中期被學(xué)者應(yīng)用到高分子聚合物的研究領(lǐng)域,此外,這種分析法主要適用于兩種組分混合的情況。

2.棉和尼龍混紡的定量檢測(cè)分析

在上世紀(jì)70年代,有關(guān)學(xué)者采用反射法測(cè)出了棉和尼龍混紡時(shí)的紅外光譜校準(zhǔn)曲線(xiàn),其本質(zhì)為將兩者的混紡物放置在折射率較高的透明介質(zhì)上,多次測(cè)量界面上的反射光,并記錄*終的光譜走勢(shì)曲線(xiàn)。通過(guò)測(cè)定,*終確定棉和尼龍混紡物中,尼龍含量對(duì)應(yīng)著其在1625cm^-1處和棉在1095cm^-1處對(duì)譜帶的吸收強(qiáng)度特征。

3.聚酯纖維和棉混紡的定量檢測(cè)分析

對(duì)于聚酯纖維和棉混紡物的定量檢測(cè),也是在上世紀(jì)70年代開(kāi)始的。但是相關(guān)學(xué)者發(fā)現(xiàn)如果直接進(jìn)行測(cè)量,得出的曲線(xiàn)沒(méi)有什么不同,這樣也就沒(méi)有意義了。之后采取了研磨、壓片和透射法,經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn),聚酯纖維含量越多,需要研磨的時(shí)間也就越長(zhǎng),否則曲線(xiàn)變化不明顯,而且發(fā)現(xiàn)聚酯纖維的含量與它的特征峰值并不存在一定的線(xiàn)性關(guān)系,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和比較才得出原來(lái)聚酯纖維的含量和其對(duì)光譜的吸收強(qiáng)度與峰寬存在一定的線(xiàn)性關(guān)系。*終確定出聚酯纖維的特征峰值為1725cm^-1。

4.毛和棉混紡的定量檢測(cè)分析

對(duì)毛和棉混紡物中棉含量的檢測(cè)采用的也是研磨、壓片加透射法進(jìn)行的,但不同的是混合物被研磨的顆粒大小應(yīng)保證均勻。經(jīng)過(guò)大量檢測(cè)發(fā)現(xiàn)混合物中棉的含量和它的特征峰值(1160cm^-1)寬度沒(méi)必然聯(lián)系。在實(shí)際應(yīng)用中,為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確度性,可以改變研磨時(shí)間或樣品質(zhì)量,*后求出幾次較為相近的值作為*終結(jié)果。

5.纖維結(jié)晶度和取向度的定量分析

在紅外光譜圖中,各譜帶會(huì)由于纖維結(jié)構(gòu)的不同而產(chǎn)生不同變化。有些譜帶會(huì)和結(jié)晶度呈正比關(guān)系,有的則呈反比關(guān)系,有的譜帶不會(huì)發(fā)生明顯變化。我們可以根據(jù)譜帶的這些特性將其分為三類(lèi):結(jié)晶譜帶、非結(jié)晶譜帶和參考譜帶。這是確定纖維結(jié)晶度*簡(jiǎn)單*有效的辦法。

如果將偏振器加入到紅外光譜儀中,便可得到經(jīng)過(guò)偏振后的光譜,利用得到的偏振光譜圖可以得出纖維取向度,需要測(cè)出的數(shù)據(jù)有偏振光的電矢量方向、譜帶吸光度,將兩者相除就得出了譜帶的二向色性比,進(jìn)而求出取向度的大小。

6.紡織品回潮率的定量分析檢測(cè)

對(duì)紡織品回潮率來(lái)說(shuō),為濕重與干重差值與干重百分率。在檢測(cè)紡織品回潮率的過(guò)程中,一般選擇烘燥法,在適當(dāng)溫度下放置檢測(cè)樣品一段時(shí)間。如表1所示,為烘箱溫度范圍的相關(guān)參考。在運(yùn)用紅外光譜儀法的過(guò)程中,在紅外波長(zhǎng)達(dá)到1928nm后,將表現(xiàn)出較強(qiáng)水吸收作用,這樣能夠?qū)⑺智闆r準(zhǔn)確判斷出來(lái)。

三.結(jié)語(yǔ)

總之,在紡織品檢測(cè)中紅外光譜技術(shù)發(fā)揮著重要作用,應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,但是在檢測(cè)中仍然有很多地方需要改善。在紅外光譜儀普及過(guò)程中,各項(xiàng)性能也得到了提升,在未來(lái)發(fā)展中要綜合數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)紅外光譜圖進(jìn)行分析,并注重紅外光譜技術(shù)與其他檢測(cè)技術(shù)的配合使用,才能進(jìn)一步發(fā)揮紅外光譜技術(shù)的作用,保證紡織品檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。