红外光谱技术在纺织品检测中的应用探究

康 宁

（深圳天祥质量技术服务有限公司广州开发区分公司，广东 广州 510730）

红外光谱技术检测速度快、操作方便，是一种应用较多的检测手段,能够在图谱内呈现高分子材料结构，结合其峰值位置与峰形结构作出判断。因此，我们要结合红外光谱技术特点，将其合理应用于纺织品检测中，可以快速得出纤维结构情况，得到的数据也更加准确。

1 红外光谱技术概述

红外光谱属于选择性吸收光谱，其原理是通过一定波长红外线照射有机物分子，将部分频率光能作出有选择性吸收，在红外光谱仪支持下，能够将吸收谱带记录下来。根据红外吸收带波长位置和吸收谱带强度，能够将分子结构特征呈现出来，对纺织品结构及其化学基团进行鉴定。吸收谱带吸收强度与分子组、化学基团含量等具备一定关系，采取定量分析与纯度鉴定等方法。对红外光谱分析来说，具备较强的特征性，能够用于气体、液体以及固定试样的测定中，对试样量要求不大，能够完成快速分析，并避免对试样产生破坏[1]。可见在化合物鉴定、分子结构测定等方面，红外光谱法都发挥着巨大作用，在定性与定量分析过程中，在高聚物结构测定上应用将非常广泛。纺织工业领域在未知物分析、定量分析和织物等表面涂层分析中进行应用，有利于准确测定高分子材料大分子链等。

2 我国纺织品检测技术发展现状

随着科技水平的不断提升，纺织业在生产技术、检测水平等方面实现了大幅度提升，且生产设备、检测装置等非常先进。同时在计算机信息技术支持下，也为纺织业生产与检测创造了有利条件，推动着纺织行业生产效率与质量的不断提升。在我国纺织品检测技术发展过程中，主要采取定量检测的方式，存在很多限制条件。在此背景下主要根据个人经验对纤维作出定性，并借助显微镜辨别纤维形态，或者是根据纤维燃烧时的性状与气味，对纤维作出相应的处理，并借助化学试剂实验的方法，达到判定纤维种类的目的。在此过程中，对实验温度、试剂种类、设备性能和人员经验等方面，要求都非常高，这些繁琐的程序，将为纤维成分检测准确性带来一定影响。

3 红外光谱技术在纺织品检测中的具体应用

3.1 纤维组分检测

第一，棉和锦纶混纺定量检测。20世纪70年代，通过反射法将棉和锦纶混纺的红外线光谱校准曲线测量出来，分析其原理可知，在具备较高折射率的透明介质上放置其混纺物，对界面反射光进行反复测量，将光谱走势曲线记录下来。在测定后分析和尼龙混纺物，锦纶含量对应1625cm-1位置与棉在1095cm-1位置的谱带吸收强度特征。

第二，聚酯纤维和棉混纺定量检测。在20世纪70年代，若是直接测量，获得的曲线无差异，检测也毫无意义。在之后的发展中选择研磨、压片以及透射法，在分析后得出随着聚酯纤维含量的增加，研磨时间也将随之增加，不然曲线上将无变化[2]。此外，聚酯纤维含量与其特征峰值未表现出相应的线性关系，通过多次试验与比较后，获得聚酯纤维含量与光谱吸收强度、峰宽等线性关系，此时聚酯纤维特征峰值是1725cm-1。近年来在聚酯纤维、棉混纺物检测过程中，主要采取溴化钾压片与光声法等，可以得到聚酯纤维含量。

第三，毛和棉混纺的定量检测。主要采取研磨、压片以及透射法等开展检测工作，此时要注意混合物研磨后，颗粒大小应均匀。在多次检测后得出，混合物内棉含量与其特征峰值宽度无一定关系。在具体实践时，要想提升检测结果准确性，应该对研磨时间、样品质量等加强控制，通过反复检测后将相近值确定为最终结果。

3.2 纺织品回潮率定量分析

对纺织品回潮率来说，为湿重与干重差值与干重百分率。在检测纺织品回潮率的过程中，一般选择烘燥法，在适当温度下放置检测样品一段时间。如表1所示，为烘箱温度范围的相关参考。在运用红外光谱仪法的过程中，在红外波长达到1928nm后，将表现出较强水吸收作用，这样能够将水分情况准确判断出来。

表1 常用纤维烘燥温度范围

3.3 纤维结晶度和取向度定量分析

分析红外光谱图可知，因为纤维结构上有一定差异，所以谱带也将表现出一定特征。一些谱带与结晶度为正比关系，或者是表现出反比关系，但部分谱带变化并不显著。通过大量的研究得出，谱带特性包括结晶谱带、非结晶谱带和参考谱带，这些方法能够快速将纤维结晶度等确定下来。而在红外光谱仪内设置偏振器后，光谱在偏振以后，结合偏振光谱图将纤维取向度确定下来，得到的数据涵盖了偏振光电矢量方向、谱带吸收度等内容，在相除后得到谱带二向色性比，从而将取向度大小确定下来。

3.4 涂层类织物

结合 GB/T 30666—2014《纺织品 涂层鉴别试验方法》，在涂层类织物测试分析过程中，主要采取衰减全反射法等方式，对涂层类等非纤维物质成分作出测定。试验过程中，由织物样品上进行裁取，并在涂层试样后完成测试[3]。在样品萃取过程中，先剪碎样品，并在容器中放置，添加适量的化学试剂，在溶解后收集剩余的样品，再次添加化学试剂后沉淀。接下来要取上层清液在盐片表面涂抹，在红外灯下烘烤干透和成膜，在红外光谱仪检测台上放置成膜盐片，通过透射法扫描后，将试样红外光谱图记录下来。如果试样是单一涂层样品，结合光谱得出结果。如果试样并非单一组分，先剔除无法判断的物质，并对主要物质作出判别。

4 结语

总之，在纺织品检测中红外光谱技术发挥着重要作用，应用也越来越广泛，但是在检测中仍然有很多地方需要改善。在红外光谱仪普及过程中，各项性能也得到了提升，在未来发展中要综合数学、统计学方法对红外光谱图进行分析，并注重红外光谱技术与其他检测技术的配合使用，才能进一步发挥红外光谱技术的作用，保证纺织品检测结果的准确性与可靠性。