這些年，近紅外光譜(Near-Infrared Spectroscopy—NIR)作為敏捷興起的光譜剖析技能在剖析測(cè)驗(yàn)范疇中所起的效果越來(lái)越引起大家的重視。在1997年剖析化學(xué)與運(yùn)用光譜學(xué)匹茲堡會(huì)議(Pittcon’97)上，關(guān)于近紅外光譜方面的文章有178篇，NIR反射光譜依然是這次會(huì)議的重要論題。由此可見(jiàn)，因?yàn)樵跇悠菲饰鰰r(shí)基本不需處理，且不損壞和耗費(fèi)樣品，自身又無(wú)環(huán)境污染，所以近紅外光譜作為一種疾速剖析測(cè)驗(yàn)儀器儀表正在被不斷增加的剖析工作者認(rèn)識(shí)和運(yùn)用，一起也遭到工業(yè)操控范疇的重視。在1998年剖析化學(xué)與運(yùn)用光譜學(xué)匹茲堡會(huì)議(Pittcon’98)上，推出的聲光可調(diào)濾光片(AOTF)和近紅外探頭已成功地用于近紅外在線進(jìn)程監(jiān)控儀器中，用以監(jiān)測(cè)聚合物粘度、酸數(shù)、添加劑、聚合度等。進(jìn)入90時(shí)代以來(lái)，NIR作為一門現(xiàn)代測(cè)驗(yàn)技能已基本成熟，其運(yùn)用范疇敏捷擴(kuò)展，從開(kāi)始的食品職業(yè)，敏捷滲透到石油、化工、環(huán)境和生化等職業(yè)，在技能操控、產(chǎn)品質(zhì)量剖析檢查方面發(fā)揮了杰出的效果，并發(fā)明了無(wú)窮的經(jīng)濟(jì)效益，在進(jìn)程操控方面獲得了廣泛的成功。

2、近紅外光譜技能在制漿造紙工業(yè)中的運(yùn)用

    現(xiàn)在世界規(guī)模內(nèi)漿和紙的產(chǎn)值和質(zhì)量正不斷增長(zhǎng)，若只是依托供給優(yōu)異的纖維質(zhì)料和改進(jìn)制漿造紙技能來(lái)促進(jìn)生產(chǎn)是不行的，還有必要研發(fā)和運(yùn)用一些新型的進(jìn)程剖析儀器和傳感器。跟著近紅外光譜技能和光譜數(shù)據(jù)處理軟件的發(fā)展，為開(kāi)發(fā)新型的進(jìn)程剖析儀器供給了新的路徑。下面介紹的NIR在制漿造紙進(jìn)程中的運(yùn)用，盡管絕大部分運(yùn)用狀況現(xiàn)在依然局限于試驗(yàn)室內(nèi)，但將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)必定為現(xiàn)場(chǎng)剖析和測(cè)控，完成從試驗(yàn)室走向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的改變。

    2.1檢查紙頁(yè)涂猜中的水分含量

    在400～1100nm的規(guī)模內(nèi)，選用透過(guò)形式，剖析涂料混合物中的水分含量。盡管，因?yàn)橥坎轮袘腋☆w粒的存在使丈量的重現(xiàn)性受影響，可是關(guān)于接連活動(dòng)的涂料，卻能夠防止這個(gè)疑問(wèn)，然后完成在線丈量。

    2.2斷定紙漿中針葉木的含量

    在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)，選用反射形式，取兩個(gè)樣品別離用于校準(zhǔn)試驗(yàn)室丈量值和在線丈量值。盡管在線丈量值的差錯(cuò)比預(yù)期的要大，可是丈量成果依然標(biāo)明NIR能夠用于斷定紙漿中的針葉木含量。

2.3丈量混合木漿的卡伯值

    選用反射形式，取27個(gè)樣品在2180nm處用于標(biāo)定曲線，9個(gè)樣品作為測(cè)驗(yàn)集，丈量差錯(cuò)為5.6%。盡管丈量成果標(biāo)明NIR也許用于丈量混合木漿的卡伯值，可是丈量差錯(cuò)能否被工業(yè)進(jìn)程所承受，還有待考究。

    2.4丈量蒸煮鍋噴放管線中紙漿的Kno(卡伯值的對(duì)數(shù))

    在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)，選用反射形式，丈量紙漿的Kno。在1672nm處進(jìn)行一元線性回歸，丈量差錯(cuò)為1.0%;因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)動(dòng)搖的影響，再引進(jìn)1436nm進(jìn)行多元線性回歸，使丈量差錯(cuò)下降為0.5%。

    2.5丈量紙頁(yè)的水分和紙板的分量

    選用反射形式，利用水在1940nm處的特征吸收丈量紙頁(yè)中的水分;紙板分量的變化在2100～2500nm的規(guī)模內(nèi)表現(xiàn)顯著，在2346nm處進(jìn)行一元線性回歸。成果標(biāo)明，NIR對(duì)紙頁(yè)的水分和紙板的分量均很靈敏。因?yàn)闃悠纷陨淼牟痪鶆蛐?，所以丈量掃描時(shí)樣品的面積應(yīng)當(dāng)較大，以取平均值。

    2.6監(jiān)測(cè)紙頁(yè)的樹脂層

    選用反射形式，在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)剖析樣品，成果發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槲唇?jīng)涂布的紙?jiān)?/span>1688nm、1766nm和2160nm無(wú)特征吸收，所以能夠避開(kāi)紙頁(yè)的影響。在2160nm標(biāo)定曲線，差錯(cuò)為0.7%。

2.7監(jiān)測(cè)紙漿棉短絨混合物的卡伯值

    選用反射形式，在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)剖析樣品，在1680nm進(jìn)行一元線性回歸，差錯(cuò)為1.2個(gè)卡伯值，標(biāo)定的有效規(guī)模為3.4～33.9個(gè)卡伯值。此成果對(duì)干、濕紙漿棉短絨混合物均適用。

    2.8檢查薄頁(yè)紙上的聚硅酮層含量

    對(duì)8個(gè)聚硅酮濃度為0.69%～5.67%的薄紙頁(yè)樣品在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)進(jìn)行掃描，在1744nm進(jìn)行一元線性回歸，差錯(cuò)為0.2%。

    2.9檢查木纖維中的蠟和苯酚樹脂含量

    選用反射形式，在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)，別離對(duì)蠟的濃度為0.3%～2.4%的木纖維樣品和苯酚樹脂的濃度為1.3%～4.3%的木纖維樣品進(jìn)行掃描。在2158nm處標(biāo)定苯酚樹脂，差錯(cuò)為0.4%;在1728nm處標(biāo)定蠟，差錯(cuò)為0.1%。

    2.10檢查干木漿中的木素含量

    選用反射形式，在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)，對(duì)木素濃度為5.7%～33.6%的木漿進(jìn)行掃描。在2172nm和1556nm處進(jìn)行多元線性回歸，差錯(cuò)為1%。

    2.11檢查木纖維中的蠟和苯酚甲醛樹脂含量

    選用反射形式，在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)，掃描木纖維、純蠟、經(jīng)冷凍干燥的苯酚甲醛樹脂及富含蠟和苯酚甲醛樹脂的木纖維，發(fā)現(xiàn)纖維中的蠟在2250nm、2310nm和1725nm均有特征吸收，而樹脂則在1980nm處有特征吸收。

    2.12檢查絨毛漿中的吸水劑含量

    選用反射形式，在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)，對(duì)吸水劑濃度為0.00%～44.9%的絨毛漿樣品進(jìn)行掃描，在1752nm處標(biāo)定，差錯(cuò)為6%。

    2.13檢查涂布紙的涂布層

    在1100～2500nm的規(guī)模內(nèi)，對(duì)涂料濃度為0～12%的涂布紙，利用光纖丈量NIR反射光譜，在2316nm處標(biāo)定，差錯(cuò)為0.1%?？墒沁€不能掃除紙頁(yè)中無(wú)機(jī)物的影響。

    3、展望

    由上述可見(jiàn)，近紅外光譜在制漿造紙職業(yè)運(yùn)用廣泛，具有極好的運(yùn)用遠(yuǎn)景。特別是快到紅外光譜用于測(cè)定紙漿中木素含量或步伯值，這些年已成為國(guó)際上制漿造紙職業(yè)剖析測(cè)驗(yàn)范疇的熱門論題。可是，其間要注意的疑問(wèn)有：(1)關(guān)于不一樣的漿種，有必要從頭標(biāo)定曲線和方程;(2)紙漿主要成分是碳水化合物，具有吸濕性，所以在測(cè)定其光譜時(shí)應(yīng)當(dāng)在同一周圍環(huán)境下進(jìn)行，削減水分?jǐn)嚁_，然后削減差錯(cuò);(3)考慮到紙漿成分的復(fù)雜性，用近紅外光譜進(jìn)行紙漿的定量剖析，*佳選用導(dǎo)數(shù)光譜，多特征吸收峰的多元回歸辦法，來(lái)測(cè)定紙漿中的木素含量。