红外光谱技术在纺织品检测中的应用

文/李成霞

近年来，随着我国科学技术发展的速度加快，在一定程度上带动了检测技术以及生产技术的发展。常用的纺织品检测技术种类比较多，其中较为常见的有纤维成分检测、化学检测以及物理检测等。为保证检测工作能够顺利开展，需要技术人员掌握扎实的设备操作，例如，纤维成分检测开展前，在对纤维进行定性测试时技术人员可以根据手感和目视进行判断，通过燃烧试验判断纤维的性状和气味。纤维的具体形态可以通过显微镜去观察，结合化学溶解的方式分析纤维的种类。传统方式虽然能够实现对纤维的分析，但是不能准确地判断出纤维的各种性能，因此，可以借助使用红外光谱技术。

1 红外光谱分析样品制备方法

近年来红外光谱样品制备方法的应用范围在不断扩大，并且红外制样的方式有很多，结合被检测物质的实际情况综合选择检测方式。

1.1 溴化钾压片法

溴化钾压片法是一种常见的红外光谱制样技术，在实际应用中的具体操作为：首先，选择适量的试验用样品，通过哈氏切片器将试验用样品捣碎；其次，将一定比例的样品和溴化钾进行充分混合，混合完成后需要对其进行研磨，研磨可以使用玛瑙研钵；最后，将样品放到压模处，从而制作成溴化钾压片。溴化钾压片法使用时其步骤比较复杂，对于操作人员的技术水平要求比较高。但是，该方法测定的结果更加准确，图谱的出峰情况更完整，有利于技术人员分析工作的顺利进行。

溴化钾压片法在制作时需要保持试样干燥，并且保证溴化钾中不含有任何水分。溴化钾能够更好地吸收光谱，并且在实际操作过程中其散射影响可以得到控制。具体操作过程中为了保证所测结果更加可靠可以选择使用高精度的天平。纺织品检测中可以使用溴化钾压片法对纤维进行定性分析，并且在纤维的定量测试中也有一定的帮助。红外光谱仪能够保证红外光完全穿透样品的表层，并且根据穿透的角度，保证红外样品的表面能够发生全反射，经过多次反射红外光的能量会减小。

1.2 衰减全反射法

技术人员在进行操作的过程中需要对吸收峰进行强化处理，从而保证全反射次数。衰减全反射法在使用的过程中更多是了解样品表面的情况，对于样品内部的分析力度不足。通常情况下天然纤维的密实性比较高，但是红外光的穿透能力比较差，因此，在实际试验时必须采用反复测定的方式提高测定结果的准确性。实际测试过程中技术人员可以直接将纤维样品放在检测台上，控制压实纤维和检测头之间的距离。衰减全反射测定方式的操作流程比较简单，不需要进行复杂的预处理工作，并且试验过程中不会对样品等造成损伤，因此，该方法在纺织品表面以及涂层检测中使用得比较多。

1.3 薄膜法

有些纺织品使用的是有熔点的纤维材料，因此，可以通过加热的方式保证纤维材料能够熔融并且形成薄膜。薄膜制作时需要对薄膜的质量进行控制，避免出现过分的膜干涉现象。同时，针对可以被试剂溶解的纤维，可以先对其进行溶解处理，然后再制作压片，从而形成可用于试验的薄膜。

2 红外光谱技术在纺织品检测中的具体应用

2.1 纤维成分检测

纺织品检测时需要根据纤维成分的不同选择合适的检测方法，例如丙纶和乙纶检测时，可以通过对二者熔点的分析，实现对丙纶和乙纶的鉴别。但是，熔点法对于改性丙纶和乙纶之间的差别比较小，不利于操作人员进行辨别。PVC、PU在区分时可以通过火焰的方式，检测人员通过对火焰颜色的区分，确定出具体的组分。但是传统的硫酸溶解法已经不能适用于PVC、PU的区分试验。这种情况下技术人员可以规范地使用红外光谱技术，提高检测结果的准确性。如图1中的PU图与PVC图，可以看出峰位置在1599cm-1、1000cm-1～1250cm-1的谱带吸收强度特征，这两个是与PVC区别的主要特征之一。如果样品制作时混入的杂质比较多就会导致红外光谱技术应用存在很多问题，导致结果存在严重的不合理性。

图1 PU与PVC的红外光谱图

2.2 纤维结晶度和取向度定量分析

通过红外光谱技术检测纤维结构的特点，检测人员观察到其检测结构具有一定的差异，并且谱带会表现出一定的特征。通过研究发现，谱带与结晶度有很大的关系，一般成正比关系。在红外光谱仪的作用下，可以对纤维的结晶度和取向度进行定量分析，提高测试结果的准确性。

3 结论

科学技术的不断进步必将会提高各行各业的发展速度，红外光谱技术在纺织品检测中有非常独特的优势，其应用领域也非常的广泛。近年来，由于纤维种类的增多使得传统的纺织品检测技术已经不能适用于实际测定工作中，因此，红外光谱技术在纺织品检测中目前还处于一个低层次的应用阶段。随着红外光谱技术的不断普及和提高，才能使红外光谱技术在纺织品检测中发挥出最大优势。