使用近紅外光譜技術對毛線中含油率的定量分析實驗報告

實驗報告

實驗時間：2015年05月21日---2015年05月26日

實驗地點：濟南海能儀器股份有限公司應用實驗室

實驗儀器：海能Unity近紅外光譜儀SpectraStar2500XL

實驗樣品：毛線(分為全毛、毛滌等)

檢測指標：含油率

實驗目的：使用海能Unity近紅外光譜儀SpectraStar2500XL對毛線中含油率的定量分析。

檢測方法：樣品由XX集團提供。采用頂窗旋轉杯漫反射檢測，每個樣品掃描2張光譜。

定標模型方法：光譜進行一階微分平滑等數學預處理，將光譜與實驗數據一一對應，使用PLS算法建立定量模型。

實驗：

樣品為松軟細膩的毛線;

　　由于金屬蓋對毛線的壓力，使得毛線能夠平均的附著在樣品杯底的光學玻璃上。

樣品光譜與分析

通過對樣品近紅外吸收光譜的觀察，可以初步分析出其中一種毛滌和全毛的區別，1和2是兩種不同的毛線。

實驗將第2部分樣品光譜單獨分離出來，并進行一階微分和平滑處理，選取特征峰并局部放大，如所示：

對圖1所有的樣品光譜進行一階微分、平滑處理，并選取特征峰局部放大，如下圖：

通過圖2、3可以看出：第20、21、26、27、29號樣品為毛滌樣品，但與其他毛滌不大相同。它們更接近于全毛樣品。第30號樣品是一個特殊的樣品，與毛滌相似，且與毛滌又有區別。

由于這三種類型的樣品差異較大，所以在建立定標模型過程中，我們要分別對這三種樣品建立模型;由于毛滌每種類型的樣品量較少，后期需要補充樣品量即可建立出較完善的模型。通過分析，在盲樣中，第26、27、29為一種毛滌，28為另一種毛滌、30為第三種未知類型樣品。本實驗只對毛滌樣品建立定標模型，并對4個未知毛滌樣品(26、27、28、29號)進行盲測。

毛滌樣品中含油率的定標曲線如下圖:

圖4可以說明，毛滌樣品中的含油率與近紅外吸收光譜有很強的相關性，相關性達到0.917。由于樣品量太少，模型梯度完整度不好，通過后期樣品的添加，可以更好的完善模型，提高模型適應性和準確性。

未知毛滌樣品的盲測：

備注：序號30號是一個特殊的樣品，在建立模型的1-25號樣品數據庫內沒有與其相似的樣品，所以模型無法對其預測，但通過相應樣品的添加后，便可對其預測。

本實驗通過建立的定標曲線可以看出，近紅外吸光度與含油率有很高的相關性，所以使用Unity近紅外光譜技術檢測毛線中含油率的方法是可行的。

                                                               海能儀器股份有限公司

應用實驗室

　　2015年5月28日