CN107179290A - 一种红外鉴别纤维面料的方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外鉴别纤维面料的方法与应用，属于质量控制技术领域。本发明通过红外测量大量已知纤维谱图并分析，得到特殊官能团对应的波峰或波谷，将其整理形成数据库，并将数据库转化为数据形式数据库，通过对任意一种纤维红外测试谱图分析，用数字的方式将该谱图表达出来，通过对应数据库，得到所对应的具体面料名称。本方式有效便捷，方便鉴别纤维面料，同时为后期程序软件检测智能化体系提供技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外鉴别纤维面料的方法与应用，属于质量控制技术领域。
背景技术
市场上纤维面料复杂，尤其是鞋类纤维面料，由于鞋子功能不同材质各有不同，这增加了鞋类工业清洗方面的实施难度。在不了解鞋类纤维面料的情况下进行盲目清洗，容易造成鞋子颜色褪色、互染、纤维面料***发黄、纤维材质损伤等问题，不同的纤维面料需要不同的清洗方法与试剂。
目前的纤维材质，尤其是鞋类材质分类依赖人工辨别，工人根据工作经验进行分类，不能进行准确分类，且工作效率低，过程不科学、不规范。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种检测纤维面料的方法。本发明通过红外测量大量已知纤维谱图并分析，得到特殊官能团对应的波峰或波谷，将其整理形成数据库，并将数据库转化为数字形式，通过对任意一种纤维红外测试谱图分析，用数字的方式将该谱图表达出来，通过对应数据库，得到所对应的的具体面料名称。本发明方法有效便捷，方便鉴别纤维面料。本发明的开发，可方便面料分类；且数字形式的分析方法，为软件程序提供技术支持，有很大的应用前景。
本发明的检测纤维面料的方法，所述方法基于红外检测***、红外数据库；所述红外数据库的构建方式是：将红外谱图中吸收频率为23670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1和1150-1060cm-1这9处含有特征峰的分别用字符X1、X2...Xn...X9表示，不含有特征峰的分别用字符Y1、Y2...Yn...Y9表示；然后将这9处的字符按照一定的顺序排列，形成一系列含有9个字符的字符串，每一次字符串对应具体的面料名称；当需要检测未知面料时，先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，谱图信息经红外数据库转化成了字符串，根据数据库中字符串所对应的面料名称即可获知这一位置面料的具体名称。
在一种实施方式中，当未知面料的红外谱图信息转化后的字符串为Y1Y2Y3Y4X5Y6Y7Y8X9，则代表此纤维面料为涤纶；当转化后的字符串为Y1X2X3Y4X5X6X7Y8Y9，则代表此纤维面料为锦纶；当转化后的字符串为Y1X2X3Y4Y5Y6X7Y8X9，则代表此纤维面料为氨纶；当转化后的字符串为X1Y2X3Y4Y5Y6Y7X8Y9，则代表此纤维面料为棉；若待检测的纤维面料经检测和转化后得到的含有9个字符的字符串中，与数据库中相似度最近的一组字符串仅相差一个字符，且数据库中该字符代表没有相应的特征峰而红外检测分析出有相应的特征峰，则该待检测的纤维面料与数据库中相似度最近的字符串所对应的纤维面料一致。
在一种实施方式中，所述一定的顺序排列，可以是按照任意的顺序，且同一数据库中采用的顺序是一定的。
在一种实施方式中，X1～X9为相同或者不同的字符，Y1～Y9为相同或者不同的字符，且Xn与Yn(n＝1～9)为不同的字符。
在一种实施方式中，所述字符可以是***数字、英文字母、罗马数字等等。比如A、B、C、D....，或者1、2、3、4.....，或者I、II、III、IV....等等。
在一种实施方式中，所述字符为数字字符，当没有特征峰时用“0”表示、有特征峰时用“1”表示。
在一种实施方式中，所述按照一定的顺序排列，是依次按照23670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1和1150-1060cm-1的顺序排列相应的字符。
在一种实施方式中，本发明的检测纤维面料的方法，包括红外检测***、纤维面料、红外数据库；所述方法是先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到谱图，谱图信息在红外数据库中转化成了一系列数字；当这一系列数字为000010001则代表此纤维面料为涤纶，当这一系列数字为011001100则代表此纤维面料为锦纶，当这一系列数字为011000101则代表此纤维面料为氨纶，当这一系列数字为101000010则代表此纤维面料为棉。
所述方法中，谱图信息在红外数据库的转化方式如下：(1)如果红外图谱中，在吸收频率3670-3200cm-1处有特征峰，则这一系列数字的第一位用1表示，否则用0表示；(2)如果红外图谱中，在吸收频率3340-3270cm-1处有特征峰，则这一系列数字的第二位用1表示，否则用0表示；(3)如果红外图谱中，在吸收频率2940-2860cm-1处有特征峰，则这一系列数字的第三位用1表示，否则用0表示；(4)如果红外图谱中，在吸收频率2300-2220cm-1处有特征峰，则这一系列数字的第四位用1表示，否则用0表示；(5)如果红外图谱中，在吸收频率1730-1715cm-1处有特征峰，则这一系列数字的第五位用1表示，否则用0表示；(6)如果红外图谱中，在吸收频率1680-1630cm-1处有特征峰，则这一系列数字的第六位用1表示，否则用0表示；(7)如果红外图谱中，在吸收频率1570-1510cm-1处有特征峰，则这一系列数字的第七位用1表示，否则用0表示；(8)如果红外图谱中，在吸收频率1500-1250cm-1处有特征峰，则这一系列数字的第八位用1表示，否则用0表示；(9)如果红外图谱中，在吸收频率1150-1060cm-1处有特征峰，则这一系列数字的第九位用1表示，否则用0表示；若得到的9位数字中，与数据库中相似度最近的一组数字仅相差一个数字，且数据库中该数字为0而红外检测分析出为1，则待检测的纤维面料与数据库中相似度最近的数据所对应的纤维面料一致。
在一种实施方式中，所述方法中，3670-3200cm-1处的特征峰为O-H特征峰。
在一种实施方式中，所述方法中，3340-3270cm-1处的特征峰为N-H特征峰。
在一种实施方式中，所述方法中，2940-2860cm-1处的特征峰为–CH(CH3)-CH2:特征峰。
在一种实施方式中，所述方法中，2300-2220cm-1处的特征峰为C≡N特征峰。
在一种实施方式中，所述方法中，1730-1715cm-1处的特征峰为Ar-COO-R特征峰。
在一种实施方式中，所述方法中，1680-1630cm-1处的特征峰为C＝O特征峰。
在一种实施方式中，所述方法中，1570-1510cm-1处的特征峰为δN-H+νC-N特征峰。
在一种实施方式中，所述方法中，1500-1250cm-1处的特征峰为O-H特征峰。
在一种实施方式中，所述方法中，1150-1060cm-1处的特征峰为C-O-C(脂肪族)特征峰。
在一种实施方式中，所述待检测的纤维面料，包括常用纤维面料，比如棉、涤纶、锦纶、氨纶等。
在一种实施方式中，所述待检测的纤维面料为鞋类纤维面料。
在一种实施方式中，所述数据库可以通过编辑程序软件，整合红外检测***，形成红外检测与分析一体的***。
在一种实施方式中，所述数据库可以进行更改，添加或者删除。
本发明的优点和效果：
本发明的检测纤维面料的方法，通过对任意一种纤维红外测试普图分析，用数字的方式将该谱图表达出来，通过对应数据库，得到所对应的的具体面料名称。本发明方法简单便捷，方便鉴别纤维面料。同时，经大量实验验证，本发明方法准确、有效。
附图说明
图1为未知鞋类纤维面料1红外谱图；
图2为未知鞋类纤维面料2红外谱图；
图3为未知鞋类纤维面料3红外谱图；
图4为未知鞋类纤维面料4红外谱图；
图5为未知鞋类纤维面料5红外谱图；
图6为未知鞋类纤维面料6红外谱图；
图7为未知鞋类纤维面料7红外谱图；
图8为未知鞋类纤维面料8红外谱图；
图9为未知鞋类纤维面料9红外谱图。
具体实施方案
下面是对本发明进行具体描述。
本发明的检测纤维面料的方法，基于红外检测***、红外数据库；所述红外数据库的构建方式是：将红外谱图中吸收频率为23670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1和1150-1060cm-1这9处含有特征峰的分别用字符X1、X2...Xn...X9表示，不含有特征峰的分别用字符Y1、Y2...Yn...Y9表示；然后将这9处的字符按照一定的顺序排列，形成一系列含有9个字符的字符串，每一次字符串对应具体的面料名称；当需要检测未知面料时，先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，谱图信息经红外数据库转化成了字符串，根据数据库中字符串所对应的面料名称即可获知这一位置面料的具体名称。
当未知面料的红外谱图信息转化后的字符串为Y1Y2Y3Y4X5Y6Y7Y8X9，则代表此纤维面料为涤纶；当转化后的字符串为Y1X2X3Y4X5X6X7Y8Y9，则代表此纤维面料为锦纶；当转化后的字符串为Y1X2X3Y4Y5Y6X7Y8X9，则代表此纤维面料为氨纶；当转化后的字符串为X1Y2X3Y4Y5Y6Y7X8Y9，则代表此纤维面料为棉；若待检测的纤维面料经检测和转化后得到的含有9个字符的字符串中，与数据库中相似度最近的一组字符串仅相差一个字符，且数据库中该字符代表没有相应的特征峰而红外检测分析出有相应的特征峰，则该待检测的纤维面料与数据库中相似度最近的字符串所对应的纤维面料一致。
在以下实施例中，所述字符为数字字符，当没有特征峰时用“0”表示、有特征峰时用“1”表示。所述按照一定的顺序排列，是依次按照23670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1和1150-1060cm-1的顺序排列相应的字符。
实施例1
先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，分析得到的红外谱图中，在吸收频率3670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1、1150-1060cm-1处是否有相应的特征峰，结果如表1所示。
表1：未知鞋类纤维面料1图谱分析(有特征峰标记1；无特征峰标记0)
由表1得到该鞋类纤维面料数据为000010001，通过对应数据库，得到该鞋类面料为涤纶。与其实际面料类型一致。
实施例2
先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，分析得到的红外谱图中，在吸收频率3670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1、1150-1060cm-1处是否有相应的特征峰，结果如表2所示。
表2：未知鞋类纤维面料2图谱分析(有特征峰标记1；无特征峰标记0)
由表2得到该鞋类纤维面料数据为011000101，通过对应数据库，得到该鞋类面料为氨纶。与其实际面料类型一致。
实施例3
先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，分析得到的红外谱图中，在吸收频率3670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1、1150-1060cm-1处是否有相应的特征峰，结果如表3所示。
由表3得到该鞋类纤维面料数据为011001100，通过对应数据库，得到该鞋类面料为锦纶。与其实际面料类型一致。
表3：未知鞋类纤维面料3图谱分析(有特征峰标记1；无特征峰标记0)
实施例4
先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，分析得到的红外谱图中，在吸收频率3670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1、1150-1060cm-1处是否有相应的特征峰，结果如表4所示。
表4：未知鞋类纤维面料4图谱分析(有特征峰标记1；无特征峰标记0)
由表4得到该鞋类纤维面料数据为101000010，通过对应数据库，得到该鞋类面料为棉。与其实际面料类型一致。
实施例5
先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，分析得到的红外谱图中，在吸收频率3670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1、1150-1060cm-1处是否有相应的特征峰，结果如表5所示。
表5：未知鞋类纤维面料5图谱分析(有特征峰标记1；无特征峰标记0)
由表5得到该鞋类纤维面料数据为101000010，通过对应数据库，得到该鞋类面料为棉。与其实际面料类型一致。
实施例6
先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，分析得到的红外谱图中，在吸收频率3670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1、1150-1060cm-1处是否有相应的特征峰，结果如表6所示。
表6：未知鞋类纤维面料6图谱分析(有特征峰标记1；无特征峰标记0)
由表6得到该鞋类纤维面料数据为000010001，通过对应数据库，得到该鞋类面料为涤纶。与其实际面料类型一致。
实施例7
先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，分析得到的红外谱图中，在吸收频率3670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1、1150-1060cm-1处是否有相应的特征峰，结果如表7所示。
表7：未知鞋类纤维面料7图谱分析(有特征峰标记1；无特征峰标记0)
由表7得到该鞋类纤维面料数据为000010011，通过对应数据库，得到最相近数据为000010001，相差数字为一个，符合规则，按照000010001该鞋类面料为涤纶。与其实际面料类型一致。
实施例8
先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，分析得到的红外谱图中，在吸收频率3670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1、1150-1060cm-1处是否有相应的特征峰，结果如表8所示。
表8：未知鞋类纤维面料8图谱分析(有特征峰标记1；无特征峰标记0)
由表8得到该鞋类纤维面料数据为000010011，通过对应数据库，得到最相近数据为000010001，相差数字为一个，符合规则，按照000010001该鞋类面料为涤纶。与其实际面料类型一致。
实施例9
先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，分析得到的红外谱图中，在吸收频率3670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1、1150-1060cm-1处是否有相应的特征峰，结果如表9所示。
表9：未知鞋类纤维面料9图谱分析(有特征峰标记1；无特征峰标记0)
由表9得到该鞋类纤维面料数据为111000010，通过对应数据库，得到最相近数据为101000010，相差数字为一个，符合规则，按照101000010，通过对应数据库，得到该鞋类面料为棉。与其实际面料类型一致。
综上，发明人使用了大量的纤维面料进行了相应的实验，结果发现按照本发明的方法可以高效地、有效地检测未知面料，检测的准确性非常高，尤其是对于鞋类纤维面料的检测准确性可以达到98％以上。本发明方法简单、便捷，效率极高，规范，容易进行推广应用。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种检测纤维面料的方法，其特征在于，所述方法基于红外检测***、红外数据库；所述红外数据库的构建方式是：将红外谱图中吸收频率为23670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1和1150-1060cm-1这9处含有特征峰的分别用字符X1、X2...Xn...X9表示，不含有特征峰的分别用字符Y1、Y2...Yn...Y9表示；然后将这9处的字符按照一定的顺序排列，形成一系列含有9个字符的字符串，每一次字符串对应具体的面料名称；当需要检测未知面料时，先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到红外谱图，谱图信息经红外数据库转化成了字符串，根据数据库中字符串所对应的面料名称即获知这一位置面料的具体名称。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当未知面料的红外谱图信息转化后的字符串为Y1 Y2 Y3 Y4 X5 Y6 Y7 Y8 X9，则代表此纤维面料为涤纶；当转化后的字符串为Y1 X2X3 Y4 X5 X6 X7 Y8 Y9，则代表此纤维面料为锦纶；当转化后的字符串为Y1 X2 X3 Y4 Y5Y6 X7 Y8 X9，则代表此纤维面料为氨纶；当转化后的字符串为X1 Y2 X3 Y4 Y5 Y6 Y7 X8Y9，则代表此纤维面料为棉；若待检测的纤维面料经检测和转化后得到的含有9个字符的字符串中，与数据库中相似度最近的一组字符串仅相差一个字符，且数据库中该字符代表没有相应的特征峰而红外检测分析出有相应的特征峰，则该待检测的纤维面料与数据库中相似度最近的字符串所对应的纤维面料一致。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一定的顺序排列，可以是按照任意的顺序，且同一数据库中采用的顺序是一定的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，X1～X9为相同或者不同的字符，Y1～Y9为相同或者不同的字符；Xn与Yn为不同的字符，其中n＝1～9。
5.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述字符是***数字、英文字母或者罗马数字。
6.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述待检测的纤维面料，包括棉、涤纶、锦纶或者氨纶。
7.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述数据库能够通过编辑程序软件，整合红外检测***，形成红外检测与分析一体的***。
8.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述数据库能够进行更改，添加或者删除。
9.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述按照一定的顺序排列，是依次按照23670-3200cm-1、3340-3270cm-1、2940-2860cm-1、2300-2220cm-1、1730-1715cm-1、1680-1630cm-1、1570-1510cm-1、1500-1250cm-1和1150-1060cm-1的顺序排列相应的字符。
10.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述方法包括红外检测***、纤维面料、红外数据库；所述方法是先用红外检测***对待检测的纤维面料检测得到谱图，谱图信息在红外数据库中转化成了一系列数字；当这一系列数字为000010001则代表此纤维面料为涤纶，当这一系列数字为011001100则代表此纤维面料为锦纶，当这一系列数字为011000101则代表此纤维面料为氨纶，当这一系列数字为000100000则代表此纤维面料为腈纶，当这一系列数字为101000010则代表此纤维面料为棉。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112649391A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-13 | 浙江大学 | 一种纤维质量等级在线检测***及其应用 |
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2017
- 2017-05-09 CN CN201710322293.9A patent/CN107179290A/zh active Pending
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