【集萃網(wǎng)觀察】簡(jiǎn)述了各種分析技術(shù)的基本情況和它們?cè)诩徔椘窓z測(cè)的應(yīng)用情況。
隨著科技的發(fā)展，各種新型的，高科技的檢測(cè)手段被應(yīng)用到了紡織品檢測(cè)上。包括像紅外光譜，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，掃描電鏡和熱差熱重分析法等，都被廣泛的應(yīng)用在了紡織行業(yè)上，使紡織品分析和檢測(cè)的水平都達(dá)到了很高的水平。
1紡織晶常用的瞢種分析技術(shù)及箕應(yīng)用
1.1X射線衍射（XRD）技術(shù)
使用X射線衍射（XRD）技術(shù)可以測(cè)定紡織品的成分和組織結(jié)構(gòu)等這些決定材料性能的基本因素.通過(guò)化學(xué)分析可知道材料的成分，通過(guò)形貌分析可揭示材料的顯微形貌，而通過(guò)xRD可給出材料的物相結(jié)構(gòu)及元素存在狀態(tài)的信息.用XRD不僅可進(jìn)行定性和定量分析，而且還可進(jìn)行特殊信息的分析，如品粒度測(cè)定、應(yīng)力測(cè)定、薄膜厚度及介孔結(jié)構(gòu)測(cè)定等.測(cè)定晶粒度，可先測(cè)出衍射線寬度，再通過(guò)XRD譜圖及Scherrer公式可計(jì)算出納米材料的品粒大小。對(duì)一些新型的纖維或是一些鍍層薄膜的測(cè)定分析發(fā)揮了很火的作。
1.2紅外光譜技術(shù)在紡織品檢測(cè)上的應(yīng)用
紅外光譜儀是基于紅外光譜法（FTIR），利用光的色散原理制成的。早期使用的紅外光譜儀在掃描的每一瞬間，只有極窄的一段光波藩在檢測(cè)器上，靈敏度和檢測(cè)速度均受到限制：而傅立葉變換紅外光譜儀利用邁克耳遜干涉儀，使光譜信號(hào)做劍“多路傳輸“，并將干涉信號(hào)經(jīng)傅立葉數(shù)學(xué)變換轉(zhuǎn)換成普通光譜信號(hào)，因此能在同一時(shí)刻收集光譜中所有頻率的信息。在1分鐘內(nèi)能對(duì)全部光譜掃描近千次，大大提高了儀器的靈敏度和工作效率它在紡織工業(yè)領(lǐng)域，主要用于對(duì)未知物的分析、定量分析、織物等表面涂層的分析，以及高分子材料大分子鏈等的測(cè)定’。
紅外光譜儀在紡織品檢測(cè)中可以做定性和定量的分析。由于各種紡織纖維、染料、助劑和織物表面涂層都有它特定的化學(xué)基團(tuán)，通過(guò)紅外光譜儀測(cè)出紅外光譜圖后，與標(biāo)準(zhǔn)的圖譜比較，即可推知是什么物質(zhì)，由此就可以做出定性的判斷。并且通過(guò)紅外光譜可以定量地分析包括纖維組分檢測(cè)、纖維結(jié)品度與取向度的測(cè)定、紡織品回潮率的檢測(cè)等。
紅外光譜技術(shù)在紡織品檢測(cè)中有非常獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)剛也非常，泛，但目前還處在一個(gè)低層次應(yīng)用階段。隨著紅外光譜儀的不斷普及和性能提高，紅外光譜技術(shù)必將在紡織品檢測(cè)分析中得到更廣泛的應(yīng)用。
近些年來(lái)，近紅外光譜分析技術(shù)（NIR）也被人們用于紡織品的檢測(cè)上，并取得了良好的效果。
1.3計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在紡織品上的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)圖像處理是指將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理的過(guò)程。其內(nèi)容十分豐富，包括數(shù)字圖像變形技術(shù)、圖像的傅立葉分析技術(shù)、圖像分割、邊緣提取、形狀描述、形態(tài)學(xué)分析、圖像壓縮編碼、彩色圖像處理等。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)臼20世紀(jì)80年代后期進(jìn)入紡織測(cè)試領(lǐng)域以來(lái)，一直在擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域，從原料、卜制品到成品的檢驗(yàn)，從機(jī)織物、針織物到非織造布的檢驗(yàn)，以及模擬控制產(chǎn)品質(zhì)量，均可借助圖像處理技術(shù)來(lái)完成。國(guó)際上圖像處理最初應(yīng)于紡織]業(yè)是分析地毯的磨損情況，此后在紡織材料的測(cè)試工作中的應(yīng)朋越來(lái)越廣泛。
圖像處理技術(shù)在紡織品檢測(cè)中的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括纖維檢測(cè)、紗線檢測(cè)和織物檢測(cè)三個(gè)方面：
�。�1）纖維檢測(cè)主要是纖維的外觀形態(tài)、直徑、棉網(wǎng)均勻度檢測(cè)，纖維異型度檢測(cè)，羊毛的細(xì)度、纖維混紡比的測(cè)定等等。
�。�2）紗線檢測(cè)主要是紗線混合狀態(tài)及紗線的外觀質(zhì)量等。
�。�3）織物方面主要有織物的密度、組織結(jié)構(gòu)、折皺分析、懸垂性評(píng)定、起球等級(jí)評(píng)定以及疵點(diǎn)檢測(cè)等。
計(jì)算機(jī)圖像處理主要包括以下方面：①圖像預(yù)處理，其目的是對(duì)圖像去除噪聲，突出目標(biāo)：②圖像分割和目標(biāo)提取，主要目的是從圖像中獲得感興趣的區(qū)域：③特征提取，是要獲得對(duì)目標(biāo)的有效特征表達(dá)和描述：④目標(biāo)分類，是在提取特征的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)判別和分類。
常用的圖像識(shí)別方法有：灰度匹配法、形態(tài)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、紋理模型法四種。其中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的缺點(diǎn)是，可能因?yàn)樘卣髦颠x擇的不合適或者不足，造成檢驗(yàn)結(jié)果的不可靠：紋理模型法的不足在于僅僅通過(guò)隨機(jī)場(chǎng)模型并不能最大限度地降低圖像分析的計(jì)算復(fù)雜度和提高圖像處理的速度，因而還不能實(shí)現(xiàn)織物疵點(diǎn)的快速自動(dòng)檢測(cè)。
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以前靠人來(lái)完成的很多紡織品檢驗(yàn)工作現(xiàn)在可以用計(jì)算機(jī)來(lái)代替。計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)體現(xiàn)出快速、準(zhǔn)確、高可靠性和穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)，在紡織行業(yè)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，特別是在線檢測(cè)方面得到應(yīng)用和發(fā)展。
1.4顯微鏡分析技術(shù)在紡織上的應(yīng)用
顯微鏡技術(shù)很就被應(yīng)用于紡織材料和紡織品檢測(cè)上，并且在不斷快速發(fā)展。從最初的電子顯微鏡開始，已經(jīng)逐步發(fā)展出掃描電子顯微鏡、掃描隧道電子顯微鏡、原子力電子顯微鏡、掃描離子電導(dǎo)顯微鏡、掃描探針電子顯微鏡等。
現(xiàn)在的顯微鏡技術(shù)已經(jīng)得到了高度的發(fā)展，它們具有高分辨率，對(duì)于紡織品表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)有較高的分辨率。而且可進(jìn)行多種功能的分析，像與與X射線譜儀配接，或配有光學(xué)顯微鏡和單色儀等附件時(shí)，有利于對(duì)各種功能性纖維的表面特征做出分析�？墒褂眉訜�、冷卻和拉伸等樣品臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，觀察在不同環(huán)境條件下的相變及形態(tài)變化等�？梢酝ㄟ^(guò)電子學(xué)方法有效地控制和改善圖像的質(zhì)量，如通過(guò)調(diào)制可改善圖像反差的寬容度，使幽像各部分亮度適中。采用雙放大倍數(shù)裝置或圖像選擇器，可在熒光屏上同時(shí)觀察不同放火倍數(shù)的圖像或不同形式的圖像。
隨著紡織科技的不斷發(fā)展，新型紡織材料層出不窮，在新型紡織材料的研制過(guò)程中，需要對(duì)新材料進(jìn)行觀察、檢測(cè)鑒定.為達(dá)到紡織品對(duì)材料的各種要求，_住研制過(guò)程中就需要了解材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)成分和各種理化性能.通過(guò)顯微鏡的觀察，不僅可以知道紡織材料的表面特征，也可以知道材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平¨化學(xué)組成，或者織物表面瑕疵的分析和織物或紗線摩擦表面性質(zhì)的評(píng)判，進(jìn)而可以判定其許多理化性能指標(biāo)，指導(dǎo)進(jìn)一步的材料研制工作。
1.5熱分析技術(shù)在紡織上的應(yīng)用
紅外分析和熱分析是分析儀器中應(yīng)刪很』的兩人家族。紅外光譜分析是用紅外光去照射物質(zhì)，使物質(zhì)吸收一定的光能量，物質(zhì)中的分子吸收光能后選擇性的吸收其中某些頻率，形成一些吸收譜帶，稱紅外光譜。高分子化工產(chǎn)品中大多數(shù)基團(tuán)都相對(duì)獨(dú)立的在紅外光譜的一定頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)特征吸收峰，所以紅外光譜能鑒定分子中的基團(tuán)，用來(lái)判定產(chǎn)品的化學(xué)成分。熱分析是在程序控制溫度下自動(dòng)連續(xù)跟蹤物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。它主要用于研究物質(zhì)的物理變化（品型轉(zhuǎn)變，相態(tài)變化和吸附）和化學(xué)變化（脫水、分解、氧化和還原等）。因此，紅外與熱分析的聯(lián)用，是分析和檢測(cè)高分子材料的化工產(chǎn)品的有效方法。
熱重一紅外聯(lián)用方法正引起人們的重視，熱重分析法（TG）是在程序溫度控制下，測(cè)量物質(zhì)質(zhì)量與溫度之間關(guān)系的方法，TG—FTIR聯(lián)用的分析方法具有準(zhǔn)確、靈敏、重現(xiàn)性好、可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)。
1.6激光檢測(cè)在紡織中的應(yīng)用
光電檢測(cè)裝置所采用的輻射源中，激光器有著特別重要的地位。激光的發(fā)光原理完全不同于普通光源，從根本上突破了普通光源的種種局限，具有區(qū)別于普通光源的優(yōu)異特性。激光檢測(cè)是激光在紡織I：業(yè)中應(yīng)的一個(gè)重要方面。它可用在驗(yàn)布，檢測(cè)織物起球、毛羽及其粗糙度，檢測(cè)織物緯斜，測(cè)定紗線直徑、條干不勻、紗疵與纖維性能，控制印染，檢驗(yàn)服裝等方面。
現(xiàn)在這些分析手段都經(jīng)常被聯(lián)合使州，使這些分析方法在紡織分析上能發(fā)揮更人的作用。像壓電一紅外光譜一電化學(xué)聯(lián)技術(shù)，薄層色譜與顯微紅外光譜聯(lián)用，氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)川及氣相色譜一紅外分析法，熱重一著熱一紅外光譜技術(shù)得等。
2.結(jié)束語(yǔ)
新技術(shù)、新藝、新材料的不斷涌現(xiàn)，對(duì)紡織檢測(cè)的內(nèi)容平¨方法提出了更新、更高的要求：現(xiàn)代科技的發(fā)展，促進(jìn)了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和新型傳感器技術(shù)的不斷提高。我們不斷發(fā)展新型的、更高水平的檢測(cè)儀器，火力加強(qiáng)紡織檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平，拓寬思路，注重創(chuàng)新，以應(yīng)對(duì)日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
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