現(xiàn)代儀器檢測(cè)技術(shù)在紡織服裝檢測(cè)中的應(yīng)用

賴燕燕

（江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330095）

我國是世界上最大的紡織品和服裝零售商，紡織品和服裝貿(mào)易在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。隨著生活水平的提高，消費(fèi)者越來越關(guān)注紡織品和服裝的安全性和環(huán)保性?，F(xiàn)代儀器檢測(cè)技術(shù)具有高速、準(zhǔn)確和精確的優(yōu)點(diǎn)，可以檢測(cè)各種有毒有害物質(zhì)，滿足消費(fèi)者對(duì)紡織品和服裝質(zhì)量的高要求。紡織品和服裝最新檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，大大促進(jìn)了紡織品和服裝檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，使紡織品檢測(cè)技術(shù)步入新的發(fā)展時(shí)代。本研究主要分析和總結(jié)現(xiàn)代儀器在紡織品和服裝檢測(cè)中的應(yīng)用，為拓展現(xiàn)代儀器檢測(cè)技術(shù)在紡織品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供思路。

1 存在的問題及成因分析

1.1 存在的問題

加入世界貿(mào)易組織以來，我國紡織品出口增速不斷加快，中國紡織業(yè)呈現(xiàn)了前所未有的繁榮。許多外國機(jī)構(gòu)進(jìn)入中國服裝質(zhì)量檢驗(yàn)市場(chǎng)，對(duì)我國紡織品檢測(cè)行業(yè)產(chǎn)生巨大影響，也對(duì)中國市場(chǎng)提出了巨大的挑戰(zhàn)。同時(shí)，中國的檢測(cè)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了與國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不匹配的情況。在檢測(cè)方法上，對(duì)中國紡織品的檢查主要包括一些常見的傳統(tǒng)檢測(cè)項(xiàng)目，例如甲醛含量、pH、耐污性和纖維含量。雖然檢測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)單、要求精度較低，但價(jià)格昂貴。就高精度檢測(cè)技術(shù)而言，這種檢查方式相對(duì)落后，與國外檢測(cè)機(jī)構(gòu)之間缺乏合作與溝通。在檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方面，自21世紀(jì)初以來，中國紡織品檢測(cè)體系取得了長足的進(jìn)步，由于標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和更新，獲得了空前的發(fā)展，其中一些技術(shù)甚至達(dá)到了國際先進(jìn)水平。但是，與發(fā)達(dá)國家相比，檢測(cè)方法仍然相對(duì)過時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)更新相對(duì)較慢。一些檢測(cè)方法甚至未被國際認(rèn)可，中國很少參與相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定。在國際紡織品和服裝市場(chǎng)上，為了保護(hù)本國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，許多國家/地區(qū)已經(jīng)

使用了相關(guān)的WTO協(xié)定，尤其是使用貿(mào)易壁壘、反傾銷政策、法律法規(guī)等抵制其他國家/地區(qū)的商品，嚴(yán)重阻礙了中國服裝的出口。因質(zhì)量問題，每年許多出口公司無法在到達(dá)貿(mào)易國港口時(shí)清關(guān)。另外，由于中國的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)不兼容，檢測(cè)結(jié)果難以被國際認(rèn)可，嚴(yán)重阻礙了中國服裝檢測(cè)行業(yè)的發(fā)展[1]。

1.2 成因分析

從主觀上看，中國紡織品檢測(cè)技術(shù)人員的資格審核體系不健全，一些檢測(cè)機(jī)構(gòu)沒有對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行充分的培訓(xùn)，導(dǎo)致檢測(cè)人員的技術(shù)水平較差，沒有掌握國際檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求，因此嚴(yán)格遵守檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求是不可能的[2]。另外，檢測(cè)機(jī)構(gòu)缺乏服務(wù)意識(shí)，不能為公司和客戶解決所有問題?？陀^來說，中國是紡織品出口的重要國家，盡管某些領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)已達(dá)到世界一流水平，但精密儀器檢測(cè)技術(shù)仍存在明顯差距，尤其是中國和西方國家的差距，主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：（1）技術(shù)相對(duì)過，設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性不夠，設(shè)備升級(jí)周期長，理論落后，在實(shí)際應(yīng)用中存在加工精度上的缺陷[3]。（2）主要的檢測(cè)方法導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)的更新較慢，某些檢測(cè)方法甚至尚未在國際上得到認(rèn)可。（3）盡管我國有許多檢測(cè)設(shè)施，檢測(cè)機(jī)構(gòu)數(shù)量仍然相對(duì)較少，原因是過于分散、沒有完整的服務(wù)平臺(tái)、信息化程度很低以及沒有數(shù)據(jù)庫。因此，不太可能迎接國外對(duì)手的挑戰(zhàn)[4]。

2 現(xiàn)代儀器檢測(cè)技術(shù)在紡織服裝檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 人工智能檢測(cè)在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用

自1990年人工智能技術(shù)在紡織領(lǐng)域出現(xiàn)后，大部分的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被采用，主要集中在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料性能的預(yù)測(cè)、纖維材料的優(yōu)化等方面：紡織機(jī)械的生產(chǎn)過程和自動(dòng)控制、紗線和織物的機(jī)械性能預(yù)測(cè)、磨損性能（透氣性）預(yù)測(cè)、織物外觀性能（起球）和色差分類，也可以用于在線生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控，例如卷繞調(diào)節(jié)系統(tǒng)、染色和服裝設(shè)計(jì)。反向傳播（Back Propagation，BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工智能中廣泛使用的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核心，主要特征是中間層可以從輸出層攜帶的錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)。BP算法包括兩個(gè)過程：將實(shí)際輸出值與期望值進(jìn)行比較以獲得誤差信號(hào)，然后將誤差信號(hào)從背面（輸出層）到正面（輸出層）逐層傳輸[5]。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)在于通用系統(tǒng)可以調(diào)整每個(gè)神經(jīng)層中神經(jīng)元之間連接的權(quán)重，直到減少誤差、滿足要求為止。該算法不能保證訓(xùn)練過程中的最小全局誤差，但可以實(shí)現(xiàn)最小局部誤差，保證局部智能微調(diào)的準(zhǔn)確性。在紡織工業(yè)中使用人工智能可以顯著提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證率。通過不斷加快計(jì)算機(jī)速度、強(qiáng)化功能以及不斷改進(jìn)算法，人工智能可以降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高其生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確性，讓人們可以將更多時(shí)間和精力花費(fèi)在研發(fā)或其他具有更高附加值的工作上。在當(dāng)前的應(yīng)用階段，人工智能技術(shù)及其系統(tǒng)仍然存在許多缺陷，例如織物紋理識(shí)別和織物瑕疵檢測(cè)之類的技術(shù)需要對(duì)織物結(jié)構(gòu)或形態(tài)特征進(jìn)行有針對(duì)性的提取，使標(biāo)準(zhǔn)樣本量增多，進(jìn)而產(chǎn)生很高的計(jì)算存儲(chǔ)空間要求和復(fù)雜算法，影響人工智能的執(zhí)行。速度和效率的另一個(gè)例子是控制生產(chǎn)過程的參數(shù)，這是一個(gè)龐大而復(fù)雜的智能系統(tǒng)，對(duì)軟件、硬件和數(shù)據(jù)傳輸有很高的要求。系統(tǒng)的算法也將根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)整，現(xiàn)階段還沒有理想的解決方案，必須進(jìn)一步研究和深化。

2.2 數(shù)字圖像處理技術(shù)在紗線檢測(cè)中的應(yīng)用

在檢測(cè)過程中，紗線最重要的檢測(cè)項(xiàng)目是細(xì)度。通常，纖維細(xì)度通過積分比表示。紗線測(cè)量程序必須通過測(cè)量水分回收率來測(cè)量紗線的重量和長度，然后精確計(jì)算紗線的細(xì)度。目前，將數(shù)字圖像處理技術(shù)引入紡織品的檢驗(yàn)過程，為紗線檢測(cè)的發(fā)展和進(jìn)步作出了貢獻(xiàn)。其中，OMNICON圖像分析軟件被廣泛應(yīng)用于紗線檢測(cè)過程中，該軟件結(jié)合了數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以保證精度，更快的線徑測(cè)量簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室操作步驟，原理是提出線的基本輪廓，該輪廓將線的背景和灰色色調(diào)之間的差異結(jié)合在一起，同時(shí)還可以檢測(cè)混合比例和不均勻性。在紡織品檢測(cè)過程中，使用數(shù)字圖像處理技術(shù)可提高紗線細(xì)度檢測(cè)的精度，需要不斷深入研究[6]。

2.3 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法

色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法主要是氣相色譜質(zhì)量分析（GC-MS）和液相色譜質(zhì)量分析（LC-MS）。這兩種方法的前半部分是色譜分離，后半部分是用于定性和定量檢測(cè)的質(zhì)量分析儀。除了色譜法和質(zhì)量分析的優(yōu)點(diǎn)外，還可以進(jìn)行定量分析以及準(zhǔn)確的定性分析，解決色譜錯(cuò)誤判斷的問題，檢測(cè)速度快、靈敏度高、精度高、穩(wěn)定性好，可以應(yīng)用于紡織品檢測(cè)，還可以檢測(cè)各種有害和危險(xiǎn)物質(zhì)，例如農(nóng)藥殘留、偶氮染料和禁用的阻燃劑等。

2.4 數(shù)字圖像處理技術(shù)在紡織品檢測(cè)中應(yīng)用的問題

盡管數(shù)字圖像處理技術(shù)已廣泛用于紡織品檢測(cè)，但在應(yīng)用過程中仍存在許多未解決的問題，需要認(rèn)真考慮。首先，人工智能技術(shù)、識(shí)別技術(shù)和模糊判斷管理技術(shù)在中國正在不斷發(fā)展，并廣泛用于檢測(cè)絲狀材料，以提高紡織品和服裝的質(zhì)量。由于不容易確定紗線的橫截面形狀，將接近原始形狀的紗線橫截面形狀計(jì)算為不透明度。其次，在使用數(shù)字圖像處理技術(shù)檢測(cè)紡織品的過程中，有必要增加特征值指標(biāo)值的設(shè)置，提取多邊形特征，以減少誤差并提高視覺方法的實(shí)用性。最后，需要在紗線材料的檢測(cè)過程中加強(qiáng)質(zhì)量控制。數(shù)字圖像處理技術(shù)可以在紡織品檢查期間將紗線材料檢測(cè)設(shè)備通過工廠計(jì)算機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)上，提供數(shù)據(jù)交換和質(zhì)量控制，使紡織品生產(chǎn)更科學(xué)。同時(shí)，為了確保紡織品檢測(cè)的高效率，可以將一定數(shù)量的對(duì)比檢測(cè)片添加到實(shí)際樣品中，通過比較檢測(cè)的多個(gè)樣本，獲得最終的檢測(cè)結(jié)果并確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在紡織品檢測(cè)中，數(shù)字圖像處理技術(shù)是一種相對(duì)專業(yè)的技術(shù)，因此有必要提高技術(shù)人員對(duì)該技術(shù)的熟悉程度，并在此過程中進(jìn)行人工協(xié)助、手動(dòng)采樣，待獲得一些數(shù)據(jù)分析結(jié)果后，科學(xué)分析發(fā)現(xiàn)的問題，提高最終的檢測(cè)效率[7]。

3 現(xiàn)代儀器檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

首先，中國傳統(tǒng)服裝和紡織品檢測(cè)設(shè)備可能已經(jīng)滿足了一般紡織品和服裝檢測(cè)的要求，其中一些已達(dá)到國際先進(jìn)水平，理論研究取得了重大進(jìn)展，特別是數(shù)學(xué)微分圖和對(duì)數(shù)變換圖的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了現(xiàn)代貨物檢驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展。其次，傳統(tǒng)的靜態(tài)檢測(cè)技術(shù)也朝著動(dòng)態(tài)檢測(cè)的方向發(fā)展，更有利于獲得接近真實(shí)值的檢測(cè)結(jié)果，使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確、檢測(cè)效率更高。目前，已減少破壞性篩選檢測(cè)，可減少樣品損壞率。再次，現(xiàn)代紡織品檢測(cè)技術(shù)正從單功能檢測(cè)技術(shù)演變?yōu)榭梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)分析不同物質(zhì)、開展多功能檢測(cè)和拓寬變送器范圍的技術(shù)。最后，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步以及傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，相關(guān)分析設(shè)備越來越智能化、小型化。隨著現(xiàn)代紡織檢驗(yàn)技術(shù)在紡織工業(yè)中的不斷發(fā)展，檢驗(yàn)過程的靈敏度、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性正逐步提高，大大節(jié)省了人力資源、機(jī)械加工和材料使用，生產(chǎn)效率也大大提高。隨著現(xiàn)代工具在紡織品檢測(cè)中的使用成本，紡織品檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)系統(tǒng)將更加完善。

4 結(jié)語

為了鞏固及提高產(chǎn)品質(zhì)量及其在紡織品和服裝出口中的份額，我國必須對(duì)現(xiàn)有的紡織服裝標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行一系列改革，建立與國際紡織服裝檢測(cè)體系相吻合的檢測(cè)體系，并提高自主創(chuàng)新能力，加快技術(shù)進(jìn)步。相關(guān)的機(jī)構(gòu)和行業(yè)協(xié)會(huì)，尤其是出口商，都應(yīng)參與并推動(dòng)現(xiàn)有紡織品標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)的改革，不斷發(fā)展新技術(shù)，提高資金投入和信息化程度，在標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用，及時(shí)學(xué)習(xí)和深入研究國外紡織品和服裝檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)，采取積極措施克服技術(shù)障礙，建立技術(shù)創(chuàng)新的綠色貿(mào)易壁壘。