近红外光谱应用之羊毛混纺含量检测

下图是如海光电基于近红外光纤光谱仪搭建的羊毛混纺面料纺织品近红外光谱检测装置配置图。

钨灯光源发出的光经过Y型反射光纤打在样品上，样品产生的漫反射信号再经过光纤进入近红外光谱仪，从而得到样品的近红外光谱。

本次实验利用搭建的测试系统采集了6种不同颜色的羊毛/锦纶混纺样品的近红外光谱图，其谱图如下图所示：

图1 6个不同颜色羊毛/锦纶混纺样品近红外光谱图

从图1中可以看出，6个不同颜色的羊毛/锦纶混纺样品的近红外光谱图存在一定的差异，主要在1000nm ~1200nm波段。

采用Savitzky-Golay平滑、Savitzky-Golay导数和均值中心化方法，表1给出了前两种方法的参数设置。

表1 预处理方法参数设置

综合对比 3张相关系数图以及上述颜色影响分析，确定建模谱区为 1200nm~1650nm。

矫正模型选择偏最小二乘法回归分析(PLS)，最佳主因子数由预测残差平方和（PRESS）确定，模型性能由校正集相关系数（RC）、交互验证校正标准偏差（SECV）和验证集相关系数（RP）、预测标准偏差（SEP）来评价。RC、RC越接近1，SECV、SEP越接近0，表明性能越好。表2、表3、表4给出了对各个样品集分段建模的结果如下。

表2 羊毛/锦纶混纺样品中羊毛分段建模结果

表3 羊毛/聚酯混纺样品中羊毛分段建模结果

表4 羊毛/锦纶/聚酯混纺样品中羊毛分段建模结果

通过上表可以得出，如海光电的近红外光谱仪能方便、快捷、准确的分辨不同颜色的羊毛/锦纶混纺，为羊毛混纺面料的质量管控提供了高效的方案。