近红外纤维成分无损检测共享数据库的构建及实现-《现代纺织技术》(2019年1期).docx

龙源版权所有 近红外纤维成分无损检测共享数据库的构建及实现作者：张后兵 涂红雨 陈丽华 刘永海 李贤良 王国民 来源：《现代纺织技术》2019年第01期 摘要：近年来近红外纤维定量分析技术取得了一定的突破，但同时也面临着推广应用难题。通过对近红外技术在纺织纤维无损定量分析中存在的主要问题进行分析，结合检测机构的应用现状，成功构建近红外纤维成分无损检测共享谱图数据库。共享数据库基于B/S架构并采用主流的springMVC3.0+spring4.0+Hibernate核心开发框架，采用MySQL5.1和Redis缓存技术以及Nginx反向代理技术，使用JEECG富客户端，Linux OS6.0配合Tomcat7.0的服务器系统构成。通过联网应用测试，近红外纤维成分无损检测共享数据库谱图上传、下载功能正常，共享的谱图资源在不同设备能够有效运行。近红外纤维成分谱图数据库的建立，将有助于突破单一实验室近红外纤维成分谱图资源少、种类少、开发谱图资源难度大的技术瓶颈，为近红外纤维成分无损检测的普及应用提供了一种便捷途径。 关键词：纤维成分;无损检测;近红外谱图数据库;共享数据库;校正模型 中图分类号：TS107 文献标志码：A 文章编号：1009-265X（2019）01-0051-05 纤维成分是决定一件纺织品的舒适感和使用寿命的基本要素，是纺织产品的重要品质指标之一，也是决定服装产品价值的重要因素之一。消费者往往依据明示纤维成分含量来选购纺织服装产品，当纤维成分及其含量标注不清楚或与实测结果存在较大差异时，会严重影响产品的舒适性能和使用寿命，特别是对于高档产品，还会误导消费者，造成消费欺诈，引起消费者对品牌质量的质疑。因此，纤维成分的判定长期成为执法部门纺织服装产品监督抽查、风险监测、反欺诈等的必检项目。近年来针对纺织品、服装的快速、无损检测技术的研究得到了较多科研部门的积极响应，近红外光谱作为快速、无损的检测技术在纺织纤维的品种鉴别中也得到了广泛的关注，国内外针对纤维含量近红外光谱分析方法展开了大量应用研究[1]，但总体进展相对比较缓慢，现有的研究均针对一些纤维鉴别的个案展开，不具备鉴别混纺织物的普适性[2]。 1近红外光谱分析在纺织品纤维成分检测研究存在的主要问题 近红外光谱法是20世纪90年代以来发展最快、最引人注目的光谱分析技术。其中，近红外技术在纺织品上的应用研究主要集中在近十来年，其被证实它可在不破坏检测对象的情况下几分钟甚至几秒内完成对检测对象的分析。近红外光谱分析法是一种间接分析技术，在对未知纺织样品进行分析之前需要搜集一批用于建立定量模型的校正样品，通过近红外光谱仪器测得的样品光谱数据和定量模型进行对比，从而得到样品的分析数据。 受纺织品样品纤维成分、组织结构、颜色、平方米质量、染料、测试方式等因素的影响，纺织品纤维的近红外光谱特征也在发生变化，要建立纤维成分检测无损数据库需要建立成千上万种各种成分比例的谱图模型。据王京力等[3]研究文献记载，以理论上常用23种纤维考虑最大5种纤维组份组合，纤维成分有44 528组组合，按5%间隔建立模型，需139 311 667个样品数据点。其通过3年时间从实际市面收集的22 248个样，只做到了2 250个数据点。而从近几年研究成果来看，近红外技术在纺织品纤维成分检测领域主要涉及5个SN/T相关标准，包括聚酯纤维与棉、聚酯纤维与聚氨酯弹性纤维、聚酰胺纤维与聚氨酯弹性纤维、棉与聚氨酯弹性纤维、聚酯纤维与粘胶纤维等[4—8]，相对于近万种纤维成分组合，近红外技术在纺织纤维成分定量分析方面的应用还只是迈出了万里长征的第一步。综合文献[1—9]研究，目前面临的主要问题为：a）虽然近年来近红外定量分析技术在医疗领域、农产品、食品等领域得到了广泛应用，但主流近红外检测设备厂商均无法提供纤维定量建模所需谱图资源;b）纤维定量建模所需样品收集难、化学定量分析工作量大，单一机构几乎不可能完成;c）各自为政的谱图库建设导致各检测机构重复投入大量人力、物力和财力，且现有纤维定量建模所需谱图资源极其分散，谱图资源无法共享共用。 随着互联网的深入发展，共享经济已成为时代发展的必然趋势，网络上涌现了一大批共享数据库，例如百度文库、豆丁网、道客巴巴、愛问共享等网络文档开放平台，可以方便用户存储和获取资源，但是这些平台均是按照主题分类，通过主题、摘要关键词进行资源上传和匹配获取资源，提供的资源无法满足用户实际需求[10]。与此同时，国内的部分检测机构也都开始尝试建立近红外谱图数据库，其中江西出入境检验检疫局检验检疫综合技术中心的“基于物联网的纺织纤维成分快速检测—近红外数据处理中心的建立与示范”项目应该说是比较大的一个突破，但其主要侧重于通过物联网技术协助其他机构进行谱图分析[11]，应用