多種棉紡織品檢測技術的分析與論述

摘 要：棉紡織品與大眾的生活息息相關，棉紡織品的品質直接關系到大眾的身體健康和生命安全，因此受到社會各界的廣泛關注。針對棉紡織品，需要采取多元化的檢測手段進行檢測，保證檢測的高效性、快捷性與準確性，顯著提升棉紡織品的品質。本文在這一背景下，針對多種棉紡織品檢測技術展開分析和論述，明確現(xiàn)代棉紡織品檢測技術的特征，并分別闡述和分析圖像處理技術、色譜分析技術、紅外光譜技術在棉紡織品檢測中的應用，最后指明未來棉紡織品檢測技術的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：棉紡織品;檢測技術;發(fā)展趨勢

前言

對于棉紡織品而言，需要通過檢測的手段來評定其品質。當前大眾生活質量有了顯著提升，在棉紡織物上有了更高要求。當前大眾在日常生活中所使用的棉紡織品種類不斷增加，傳統(tǒng)檢測技術顯然難以適應這種需求[1]。隨著電子技術的快速發(fā)展，推動著新式檢測技術的日益普及，在棉紡織品檢測上應用了更多的先進技術，顯著提升了棉紡織品的品質。

1 現(xiàn)代棉紡織品檢測技術的特征

1.1 自動化檢測

當前針對棉紡織品的檢測往往將精密儀器最終檢測結果作為依據(jù)，針對得到的數(shù)據(jù)展開全面比對分析，對棉紡織品質量及等級進行判斷[2]。隨著越來越多新式檢測技術的應用與普及，逐步淘汰了傳統(tǒng)的檢測方法與檢測手段。

國外相關研究人員通過長期的研究和試驗，設計出新穎的檢測技術，實現(xiàn)了棉紡織品檢測的標準化及自動化。采用新式檢測技術較為方便，整個檢測過程更加的快捷，所得到的結果也更加準確。通過應用新技術，將人為干擾降至最低，能夠做到持續(xù)提高檢測結果準確性。

1.2 實現(xiàn)高新技術成果的快速轉化

當前信息時代之下，一些發(fā)達國家構建了新型的控制體系，使得檢測時間更短，檢測誤差更小[3]。將設備在單纖維檢測中的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，做到對多種數(shù)據(jù)的同時檢測，從而顯著提升檢測效率。當前國內主要采用的檢測技術為光度檢測法，結合計算機技術，使得整個檢測過程更加的高效和科學。

此外，數(shù)字圖像技術在棉紡織品檢測中也得到了廣泛的應用，使得檢測速度更快，檢測結果更加準確[4]。

近年來出現(xiàn)的光學纖維設備能夠對纖維成分及卷曲程度進行檢測，在棉紡織品的檢測中應用激光掃描儀，使得檢測工作更高效、更精準。

1.3 傳感方式持續(xù)升級

從上世紀80年代起，圖像處理技術實現(xiàn)了快速發(fā)展，學術界圍繞其也展開了深入研究。當前辦公自動化、地理信息和醫(yī)療等多個領域都開始廣泛應用圖像處理技術，普及面不斷擴大。

光電傳感技術在棉紡織品檢測中得到廣泛應用，這一類的設備能夠對纖維的粗細及密度進行準確檢測，不存在人為干擾的情況，使得整個檢測過程更加快速、準確。

2 圖像處理技術的應用

圖像處理技術應用于棉紡織品的檢測，能夠實現(xiàn)全方位管理棉紡織品的圖案、工藝和結構，有效規(guī)避了人工檢測出現(xiàn)的檢測差異和多種不足，使得檢測結果更加精準，保證了棉紡織品的高品質[5]。

2.1 在紗線檢測中的應用

針對棉紡織品的紗線等特征展開分析，例如紗線的均勻度與混紡比，能夠精確定位棉紡織品存在的質量問題，進而有效管理紡織技術。

運用圖像處理技術能夠對紗線各種參數(shù)展開準確分析。運用計算機將特征參數(shù)提取出來，對纖維進行自動識別，并對紗線的混紡比進行測量，從而做到快速精準檢測紗線混紡比。

借助于數(shù)據(jù)圖像技術，還能夠對混紡紗的形態(tài)參數(shù)進行檢測，主要包含了統(tǒng)計纖維根數(shù)、面積比值、面積計算、根數(shù)比值，并準確計算出轉移指數(shù)和靜矩。針對紗線條的干均勻度，能夠采用圖像形態(tài)法、計算機視覺技術、圖像紋理分析法及圖像式紗線條干儀進行檢測。以圖像形態(tài)法為例，其原理是運用自相關法、圖像二值法、圖像預處理及數(shù)學形態(tài)學對紗線黑板圖進行處理，進而獲取可評級圖像，檢測紗線的均勻度，綜合客觀評定紗線外觀品質;針對紗線條的干均勻度運用圖像處理技術展開檢測，能夠對紗線等級作出客觀判斷，整個檢測不受外界影響，同時，采用這種方式能夠將紗線的布面情況準確呈現(xiàn)出來，使得棉紡織品檢測更加便捷。

2.2 圖像處理技術在織物檢測中的應用

針對織物運用圖像處理技術展開檢測，具體包含了對織物表面的疵點和起毛起球的檢測。在棉紡織品的檢測中，織物檢測是關鍵環(huán)節(jié)，織物表面易受磨損而造成表面起球，對棉紡織品的品質產(chǎn)生影響。技術人員需要采用圖像處理技術，檢測棉紡織品織物質量和多項參數(shù)，從而保證織物品質。

針對織物的疵點進行檢測，主要利用形態(tài)學及灰度統(tǒng)計方法將特征區(qū)域提取出來，并對特征區(qū)域展開分析，采用模式識別分類疵點;而針對織物的起毛起球，其原理主要為：將距離圖像進行獲取，能夠將織物的二維輪廓數(shù)據(jù)準確反映出來，之后對毛球運用濾波展開檢測，針對毛球采用分塊閾值法展開分割，以毛球個數(shù)、毛球體積及毛球面積作為參數(shù)構建等級評估方程，借助于模糊邏輯系統(tǒng)構建評估模型，進而對織物起毛起球的狀況進行準確檢測?？傮w而言，圖像處理技術能夠對織物進行準確科學地檢測，顯著提升了棉紡織品的質量。

3 色譜分析技術的應用

色譜分析技術是一種典型的化學分析技術，相比于其他的檢測方法，該技術可以同時實現(xiàn)鑒定和分離的功能，使得棉紡織品檢測兼具了快捷性和準確性。

一般情況下，色譜分析主要包含了氣相色譜與高效液相色譜兩類，在應用范圍上存在一定的差異。氣相色譜更多的是針對棉紡織品中的各種有害物及殺蟲劑物質展開檢測，高效液相色譜則主要是對棉紡織品中的各種活性劑、過敏源和農藥殘留進行檢測。在棉紡織品檢測中應用色譜分析技術，使得棉紡織品安全性得到了有效保障，推動著社會健康安全的全面發(fā)展。

3.1 氣相色譜分析技術

3.1.1 檢測殺蟲劑

在以往對棉紡織品的檢測上，并未對殺蟲劑殘留引起足夠的重視，相關檢測和分析存在很大的不足。隨著科學技術水平不斷提高，相關研究人員在不斷的嘗試和努力之下，針對棉紡織品的殺蟲劑殘留能夠借助于超聲波微振動及固相萃取技術實施準確提取，以上兩種技術都是色譜分析技術中的關鍵構成部分。在檢測殺蟲劑過程中，發(fā)現(xiàn)當前國內棉紡織品中普遍存在較多的殺蟲劑殘留，這些殺蟲劑殘留對棉紡織品的品質及穿著者健康造成了嚴重影響。運用色譜分析技術能夠將棉紡織品中的殺蟲劑殘留物及時快速地檢測出來，顯著提升了棉紡織品的健康性與安全性，有效保障穿著者的身體健康。

3.1.2 檢測阻燃整理劑

棉紡織品是易燃物，遇到火源就會迅速燃燒。一些企業(yè)在生產(chǎn)棉紡織品過程中，往往會加入阻燃整理劑，從而使其可燃性降低。就化學層面而言，阻燃整理劑內的化學元素能夠有效抑制棉紡織品可燃可行，進而實現(xiàn)阻燃效果。但隨著科學技術的不斷進步，阻燃整理劑對人體免疫系統(tǒng)所產(chǎn)生的傷害被逐步發(fā)現(xiàn)，同時帶有阻燃整理劑的棉紡織品在丟棄后會嚴重污染周邊環(huán)境。針對這種情況，在選擇合適的阻燃劑同時，也需要運用色譜分析技術展開全面的檢測。相關檢測人員首先開展取樣工作，之后在丙酮物質內放入樣品開展超聲萃取工作，之后運用色譜分析技術對阻燃劑成分展開高效精準的檢測。多氯聯(lián)苯是一種對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染的工業(yè)化學用品，目前已經(jīng)被嚴格禁止使用，假如在棉紡織品中檢測出這種物質，就表明該批次棉紡織品存在嚴重的安全問題，無法獲得批準及認可，不可以在市場中流通和銷售。

3.2 高效液相色譜分析技術

3.2.1 檢測有機氮農藥殘留量

盡管農藥的使用可以殺滅蟲害，有效提高產(chǎn)品，但是卻對人類身體健康及安全產(chǎn)生了嚴重影響，農藥殘留已經(jīng)成為了危害人類健康的重要因素，對周圍的土地也會造成嚴重污染。農藥自身具備高生物降解性，在土地中置留短期內會實現(xiàn)高效講解，高濃度的毒性會留下后續(xù)一系列問題?；谶@種情況，為保證人類身體健康及生命安全不受危害，各個國家從自身實際發(fā)展水平出發(fā)制定了農藥殘留物的相關標準，針對有機氮農藥的標準則更加苛刻。一般情況下，成人穿著的衣物或裝飾品上所殘留有機氮農藥殘留量必須<1mg/kg，嬰幼兒穿著的衣物或裝飾品上所殘留有機氮農藥殘留量必須<0.5mg/kg。嬰幼兒抵抗力較弱，會受到殘留農藥的嚴重傷害，因此所有國家都高度重視嬰幼兒衣物中的農藥殘留，有著極為嚴格的要求。運用高效液相色譜分析技術對有機氮農藥殘留量進行檢測，首先采用甲醇開展超聲提前，之后運用濃縮設備定容提取液，最后展開準確的測定及分析。

3.2.2 檢測致敏性分散染料

將分散燃料應用于棉紡織品中，更多地是填充色彩或是印制花紋等，使得服飾中有了較多的致敏性分散染料[6]。在檢測這一類物質過程中，需要首先對分散燃料使用狀況加以明確，依照實際樣品展開科學分析，并實施有針對性的檢測。在致敏性分散燃料的檢測上，首先要從試驗要求出發(fā)，萃取樣品，之后運用高效液相色譜檢測技術開展相應的檢測工作。目前被允許使用到棉紡織品中的此類燃料有十多種，但在使用一些分散燃料時會引發(fā)人體的過敏反應，不同的體制在過敏反應上也存在差異。由于致敏性分散燃料的安全性不高，較高濃度的使用更是會嚴重影響到人體的身體健康及安全，因此此類燃料被大多數(shù)國家所禁止，進而保證棉紡織品的高品質。

4 紅外光譜技術的應用

當前在棉紡織品領域內，紅外光譜技術得到了廣泛應用和普及，取得了顯著的成效。針對棉紡織品內的聚合纖維及化合成分展開覆蓋性檢測，能夠有效控制棉紡織品的品質。

紅外光譜技術有較為廣泛的應用范圍，但是在棉紡織品檢測上的應用依然處于摸索階段，很多技術和方法有待檢驗。當前科學技術水平有了大幅提升，紅外光譜技術在棉紡織品品質控制上有了更加顯著的應用價值和優(yōu)勢，推動國內紡織業(yè)向著現(xiàn)代化、科學化不斷發(fā)展。紅外光譜儀自身的定量分析與定性分析技術，能夠實現(xiàn)多種棉紡織品的全面檢測，具有較高的應用價值和研究意義，下面就這兩種分析技術展開簡要分析與論述：

4.1 定量分析

采用定量分析法，能夠對纖維成分進行檢測。在具體應用過程中，運用定量分析將譜代進行吸收，從而對纖維組分含量加以確定?；旌衔飪任镔|比例同其他特征的紅外吸收強度存在正相關性。具體檢測要點為：混合物內各種物質見都存在特征吸收譜帶，沒有任何重疊;譜帶吸收強度同被檢測物質濃度間有線性的關系存在;在譜帶選擇上，需要保證吸收系數(shù)足夠大，沒有其他的吸收帶存在，從而降低對檢測結果的影響;針對吸光度采用基線法進行檢測。

針對纖維成分運用定量分析法展開檢測，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，對棉/尼龍混紡展開定量檢測，結合棉和尼龍的紅外光譜標準校準曲線，能夠依照面和尼龍在曲線上所對應特征吸收強度檢測含量;第二，對滌/棉混紡展開定量檢測，針對滌/棉混紡滌綸含量，采用透射法或是光聲法溴化鉀壓片進行定量檢測，表明滌含量同特征峰吸收強度之間不存在線性的關系，但是和吸收強度與峰寬乘積有線性關系存在;第三，對腈/棉混紡展開定量檢測，針對纖維含量運用特征峰吸收強度展開測量，腈綸特征峰和棉特征峰所構建的回歸方法有相關系數(shù)存在。此外，在多種混紡定量檢測中，紅外光譜法都得到了廣泛應用和普及。

運用定量分析法能夠對纖維的結晶度和取向度展開測定。各譜帶在紅外光譜圖中反映出不同的高聚物結構變化。譜帶在結晶度增加過程中，會產(chǎn)生強度減弱或是增強的變化。當譜帶不變而結晶的情況產(chǎn)生變化，把譜帶強度變化同結晶度存在正相關性的譜帶作為結晶譜帶，而存在負相關性的譜帶則作為非晶譜帶。依照各譜帶實際狀況，能夠對高聚物結晶變化和結構作全面了解。在紅外光譜儀測量光路中納入偏振器，獲取纖維偏振紅外光譜，依照該光譜圖對纖維取向度加以明確。此外，能夠依照譜帶二向色性比和纖維之間的取向函數(shù)，對纖維取向度加以明確。

4.2 定性分析

在鑒別纖維及分析涂層及表面各種物質過程中，可以采用紅外光譜的定性分析法。各種棉紡織纖維、助劑、燃料、涂層有較為獨特的化學基團，在紅外譜圖測定之后，運用標準圖譜能夠對物質成分進行準確測量。

對纖維的鑒別。當前針對棉紡織材料進行鑒別的紅外光譜技術較為成熟，針對各纖維的獨特官能基團特征峰進行識別，從而準確檢測棉紡織纖維。在樣品未被破壞或是無需制樣的情況下，能夠采用紅外光譜技術對棉紡織纖維進行直接堅定。在快速直接檢測和不損壞樣品上，紅外光譜技術具有顯著的優(yōu)勢，是常規(guī)式光譜技術所無法比擬的。

對涂層和表面各種物質的分析。依照相關檢測標準與方法，將傅立葉紅外光譜儀計算機、新式儀器輔件及衰減全反射法進行聯(lián)合應用，能夠將化纖涂布聚酯成分和聚氨酯復合型化纖涂布成分快速檢測出來。同時，針對棉紡織品中熒光增白劑的含量，也能夠運用光聲光譜測定技術進行檢測。

5 棉紡織品檢測技術的發(fā)展趨勢

5.1 高新技術的廣泛使用

在棉紡織品的檢測上，未來需要加入更多的高新技術。當前信息時代下，各種科學技術實現(xiàn)了快速發(fā)展，在棉紡織品的監(jiān)測中也應當積極運用各種高新技術，從而不斷提高棉紡織品檢測的準確性和高效性。

5.2 檢測技術向高速、高效、多功能發(fā)展

今后，棉紡織品的檢測技術會朝著多功能、高效化的方向不斷發(fā)展，通過運用多種檢測技術加大棉紡織品的品質管控，能夠持續(xù)提升棉紡織品質量，進而推動國內紡織業(yè)的快速進步。

5.3 檢測技術的精細化發(fā)展

隨著棉紡織品種類的不斷增加，對檢測技術也提出了更高的要求，需要針對不同的棉紡織品采取不同的檢測方法。今后檢測技術將向著精細化的方向不斷發(fā)展，實現(xiàn)差異化的檢測，持續(xù)提升檢測的準確性和高效性，為棉紡織品的品質提供必要保障。

總結

棉紡織品作為生活中的必需品，其生產(chǎn)及檢測受到人們的廣泛關注。棉紡織品的檢測在工業(yè)領域內占據(jù)著重要地位，在檢測棉紡織品過程中必須要依賴于先進的檢測手段與檢測儀器，通過運用多種檢測技術，能夠有效為棉紡織品提供有效的保證，進而保證大眾的身體健康和生命安全，顯著提升生活質量。針對棉紡織品進行檢測，提升棉紡織品的安全性與環(huán)保性，可以起到有效的保護環(huán)境與節(jié)約資源作用，推動國內紡織業(yè)向著生態(tài)化、環(huán)保化不斷發(fā)展，為大眾的日常穿著保駕護航。

參考文獻

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[6]張英，侯蕊，陳偉.環(huán)保理念下的生態(tài)紡織品檢測技術研究[J].紡織報告，2020（11）：31-32.

作者簡介：

董慶友（1987年6月-），男，山東省定陶區(qū)人，單位：菏澤市紡織纖維檢驗所，助理工程師，研究方向：棉麻紡織品檢驗。