Quantification of cotton content in textiles by near-infrared spectroscopy
Aplikace | 2024 | MetrohmInstrumentace
Stanovení podílu bavlny v textiliích je zásadní pro kvalitu, značení a recyklaci oděvních materiálů. V praxi se tradiční postupy opírají o časově náročné mechanické, chemické či mikroskopické analýzy. NIR spektroskopie nabízí rychlou, bezchemickou a neinvazivní alternativu, která umožňuje získat výsledky během desítek sekund.
Hlavním cílem Application Note AN-NIR-118 bylo vyvinout a ověřit kvantitativní model pro určení procentuálního zastoupení bavlny v polyester-bavlněných směsích. Studie využila 10 textilních vzorků s různými poměry bavlny a polyesteru a zaměřila se na rychlé získání přesné predikce složení v běžném provozu.
Všechny spektra byla pořízena pomocí přístroje DS2500 Solid Analyzer (Metrohm) s velkou vzorkovou nádobou a víkem pro zajištění rovnoměrného kontaktu textilie se skleněným okénkem detektoru. Spektra v rozsahu 400–2500 nm se zpracovávala v softwaru Vision Air Complete 2.0, který umožňuje sběr dat, vytváření kalibračního modelu i rutinní predikce.
Kalibrace modelu na 10 vzorcích vykázala výbornou shodu s referenčními hodnotami. Koeficient determinace (R2) dosáhl 0,9975. Standardní chyba kalibrace byla 1,2 % a křížové validace 1,4 %. Korelační diagramy potvrzují, že NIR metoda spolehlivě predikuje obsah bavlny v širokém intervalu složení.
NIR spektroskopie umožňuje:
Dalším krokem je rozšíření kalibračních modelů pro další typy vláken a směsí. Integrace NIR senzorů přímo na výrobní linky umožní on-line kontrolu kvality. V budoucnu lze také využít strojové učení a pokročilé chemometrické metody pro dálkové sledování a optimalizaci výroby.
Metoda NIR spektroskopie na přístroji DS2500 prokázala vysokou přesnost a rychlost při stanovení podílu bavlny v textiliích. Nabízí praktické řešení pro rutinní kontrolu kvality v laboratořích i provozu bez nutnosti použití chemikálií.
NIR Spektroskopie
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Stanovení podílu bavlny v textiliích je zásadní pro kvalitu, značení a recyklaci oděvních materiálů. V praxi se tradiční postupy opírají o časově náročné mechanické, chemické či mikroskopické analýzy. NIR spektroskopie nabízí rychlou, bezchemickou a neinvazivní alternativu, která umožňuje získat výsledky během desítek sekund.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem Application Note AN-NIR-118 bylo vyvinout a ověřit kvantitativní model pro určení procentuálního zastoupení bavlny v polyester-bavlněných směsích. Studie využila 10 textilních vzorků s různými poměry bavlny a polyesteru a zaměřila se na rychlé získání přesné predikce složení v běžném provozu.
Použitá metodika a instrumentace
Všechny spektra byla pořízena pomocí přístroje DS2500 Solid Analyzer (Metrohm) s velkou vzorkovou nádobou a víkem pro zajištění rovnoměrného kontaktu textilie se skleněným okénkem detektoru. Spektra v rozsahu 400–2500 nm se zpracovávala v softwaru Vision Air Complete 2.0, který umožňuje sběr dat, vytváření kalibračního modelu i rutinní predikce.
- DS2500 Solid Analyzer
- Velká vzorková nádoba pro DS2500
- Víko pro velkou vzorkovou nádobu
- Vision Air 2.0 Complete (Metrohm)
Hlavní výsledky a diskuse
Kalibrace modelu na 10 vzorcích vykázala výbornou shodu s referenčními hodnotami. Koeficient determinace (R2) dosáhl 0,9975. Standardní chyba kalibrace byla 1,2 % a křížové validace 1,4 %. Korelační diagramy potvrzují, že NIR metoda spolehlivě predikuje obsah bavlny v širokém intervalu složení.
Přínosy a praktické využití metody
NIR spektroskopie umožňuje:
- bezchemickou a neinvazivní analýzu textilií,
- zkrácení doby vyšetření na ~30 sekund,
- jednoduchou integraci do výrobního prostředí díky robustní konstrukci DS2500,
- zvýšení produktivity a snížení nákladů na stanovení složení vláken.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalším krokem je rozšíření kalibračních modelů pro další typy vláken a směsí. Integrace NIR senzorů přímo na výrobní linky umožní on-line kontrolu kvality. V budoucnu lze také využít strojové učení a pokročilé chemometrické metody pro dálkové sledování a optimalizaci výroby.
Závěr
Metoda NIR spektroskopie na přístroji DS2500 prokázala vysokou přesnost a rychlost při stanovení podílu bavlny v textiliích. Nabízí praktické řešení pro rutinní kontrolu kvality v laboratořích i provozu bez nutnosti použití chemikálií.
Reference
- Application Note AN-NIR-118: Quantification of cotton content in textiles by near-infrared spectroscopy, Metrohm
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Intrinsic viscosity (IV) determination of recycled PET by NIR spectroscopy
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-NIR-112 Intrinsic viscosity (IV) determination of recycled PET by NIR spectroscopy Simple, chemical-free analysis with results in seconds Determination of the intrinsic viscosity of recycled Near-infrared (NIR) spectroscopy is able to determine polyethylene terephthalate (rPET) is a time-consuming…
Klíčová slova
rpet, rpetintrinsic, intrinsicnir, nirviscosity, viscositysimple, simplevis, vismerit, meritrecycled, recycledvision, visionfeasibility, feasibilityfigures, figuresprediction, predictionsubsample, subsampletooperate, tooperateinfrared
Quality control of non-nutritive sweeteners with NIR spectroscopy
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-NIR-106 Quality control of non-nutritive sweeteners with NIR spectroscopy NIRS gives mixture analysis results within one minute The use of non-nutritive sweeteners as sugar analytical methods are available to determine various substitutes in foodstuffs has risen dramatically in…
Klíčová slova
sweeteners, sweetenersprediction, predictionnutritive, nutritivenirs, nirserror, errorstevia, steviasucralose, sucralosemerit, meritproduction, productionnir, nirfigures, figuressugar, sugarminute, minutemetrohm, metrohmnon
Analysis of moisture, ash, carbon, and volatile content in coal by NIRS
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-NIR-117 Analysis of moisture, ash, carbon, and volatile content in coal by NIRS Near-infrared spectroscopy (NIRS) offers results in seconds Moisture, ash, fixed carbon, and volatile content are quality parameters for coal samples are time the most important…
Klíčová slova
error, errormerit, meritvolatile, volatilefigures, figuresfurnace, furnacematter, mattercoal, coalcontent, contentcross, crossstandard, standardvalidation, validationnirs, nirsmodel, modelvalue, valuenir
Quality Control of Polyamides
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-060 Quality Control of Polyamides Determination of viscosity, functional groups, and moisture within one minute using NIR Spectroscopy Summary Functional group and viscosity analysis (ASTM D789) of polyamides can be a lengthy and challenging process due to the sample’s limited…
Klíčová slova
metrohm, metrohmerror, errormerit, meritfigures, figurestitration, titrationcross, crossstandard, standardresult, resultvalidation, validationgroup, groupend, endcarboxyl, carboxylsimple, simplevalue, valuenir