紡織品纖維含量快速檢測方法研究

何智威 楊富茗

【摘 要】當(dāng)前，人們的生活質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也實現(xiàn)了一定程度上的提升，對工業(yè)化產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高。在工業(yè)化產(chǎn)品中，紡織品是人們生活中重要的組成部分之一，因此，必須要重視紡織品的纖維含量檢測的準(zhǔn)確性。讓消費者買得放心，用得放心。

【關(guān)鍵詞】紡織品;纖維含量檢測;常見誤判分析

引言：

紡織品纖維含量是影響其質(zhì)量的重要因素，也是影響消費者購買欲望的因素之一。紡織品的纖維含量檢測受到多方面因素的影響而容易出現(xiàn)檢測結(jié)果上的差異。基于現(xiàn)代生產(chǎn)與檢測技術(shù)的影響，人們對紡織品纖維含量的檢測方法也在不斷地改良和完善。但其還是存在一定的誤判情況，必須要做出準(zhǔn)確性以及效率的提高。

1紡織品纖維含量檢測中人工操作的影響

紡織品纖維含量的檢測過程中最為主要的因素是人為因素，所有的紡織品纖維含量的檢測過程都是通過人工的操作來進(jìn)行的。而檢測工作人員所具有的專業(yè)水平和專業(yè)技能是需要進(jìn)行長時間的培養(yǎng)，才能夠滿足纖維含量檢測工作的標(biāo)準(zhǔn)要求。紡織品的纖維含量檢測要求操作人員必須在操作過程中按照既定的流程和規(guī)范性的操作去進(jìn)行，所以必須要對檢測人員的專業(yè)知識和專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行重點的提升和培養(yǎng)。

首先要對操作技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，使其能夠具備紡織品纖維含量檢測工作的基本要求。其二是要在實際的纖維含量檢測當(dāng)中進(jìn)行專業(yè)技能的基礎(chǔ)訓(xùn)練，提升其專業(yè)素質(zhì)，并不斷完善和提升。此外，紡織品生產(chǎn)企業(yè)還要對紡織品纖維含量檢測操作人員進(jìn)行必要的專業(yè)水平提升訓(xùn)練，讓其能夠?qū)W習(xí)到先進(jìn)的檢測技術(shù)和知識，并在實際的檢測操作中進(jìn)行實踐與不斷完善。從企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)和長遠(yuǎn)的發(fā)展高度來看，其檢測工作的好壞、紡織品纖維含量的檢測準(zhǔn)確度對產(chǎn)品的創(chuàng)新程度和企業(yè)的發(fā)展都是十分重要的，必須要予以重視。

2紡織品纖維含量檢測定量檢測方法的影響

通常對纖維含量檢測會采用多種方法，不同的方法、應(yīng)用場合，其準(zhǔn)確度也不一樣。

2.1手工進(jìn)行拆分法

主要是依據(jù)樣品進(jìn)行手工分類，進(jìn)行烘干、冷卻，并最終進(jìn)行單獨稱重和質(zhì)量的檢測，然后按照數(shù)據(jù)進(jìn)行纖維含量的占比的計算。其優(yōu)點是能夠?qū)悠愤M(jìn)行簡單化檢測處理，并在檢測過程中降低對纖維的損失，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。缺點是檢測的過程所耗費的時間較長，并且對操作人員本身的工作精細(xì)程度要求也較高。

2.2化學(xué)溶解法

這種檢測方法主要是對紡織品的材質(zhì)本身進(jìn)行鑒別，利用化學(xué)試劑進(jìn)行物品的溶解，并根據(jù)溶解后的殘留物進(jìn)行纖維含量的比對和計算。化學(xué)溶解法主要是利用化學(xué)試劑的腐蝕性，會對纖維造成一定程度的損壞，并且使檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差。

2.3顯微鏡法

主要應(yīng)用的設(shè)備是顯微鏡，利用顯微鏡進(jìn)行纖維含量的檢測，并使用整體的計算和截取面積的計算得出纖維混紡比的結(jié)果。但顯微鏡法具有一定的限制，只能夠?qū)w維中的棉、麻和動物的毛纖維進(jìn)行檢測，其他纖維則無法有效進(jìn)行檢測。

3人工智能在紡織品檢測領(lǐng)域的應(yīng)用實例

從理論上分析，人工智能技術(shù)在紡織品檢測領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用，但由于各方面因素的影響，當(dāng)下在紡織品檢測領(lǐng)域的應(yīng)用比較局限，現(xiàn)就部分應(yīng)用實例進(jìn)行介紹。

3.1AI棉麻儀

廣州冠圖視覺科技有限公司推出了一款用于測量各種混紡產(chǎn)品中棉麻纖維含量的AI棉麻儀。該儀器利用計算機(jī)視覺技術(shù)，可以在較短時間內(nèi)完成玻片上纖維的拍攝，并對棉和麻纖維的特征值進(jìn)行提取。棉纖維縱截面呈扁平帶狀、天然轉(zhuǎn)曲，麻纖維有橫節(jié)、輪廓硬朗，可快速識別并計算出混紡產(chǎn)品中棉麻纖維的含量，從制樣到出結(jié)果只需要8min，與傳統(tǒng)的成分檢測相比，檢測效率得到了很大的提高，降低了企業(yè)的人力成本。同時，也降低了檢測人員的工作強(qiáng)度，提高了檢測人員的工作舒適性。

3.2AI驗布機(jī)

瑞士的烏斯特企業(yè)于2018年收購了以色列制造的用于檢測織物質(zhì)量、色彩的自動視覺檢測設(shè)備。隨后，英國的SheltonMachineslt集團(tuán)和德國的Erhardt&Leimer集團(tuán)也相繼推出了WEBSPECTOR及ELSISinspector等檢測織物質(zhì)量的機(jī)器，即AI驗布機(jī)。近年來，我國的深圳精銳視覺、無錫精質(zhì)視覺、深圳靈圖慧視、上海賽斐機(jī)電和常州安視等企業(yè)都開始了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，如上海賽斐機(jī)電生產(chǎn)的AI驗布機(jī)。在軟件方面，如圖像處理及算法系統(tǒng)等，國內(nèi)企業(yè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，但關(guān)鍵硬件方面，如攝像頭、鏡頭等，還需從歐美發(fā)達(dá)國家進(jìn)口。

3.3AI毛絨儀

AI毛絨儀的主要功能是測量各種混紡產(chǎn)品中動物毛類纖維的含量，該儀器利用計算機(jī)視覺技術(shù)，全自動獲取混紡纖維的清晰圖像。在檢測混紡產(chǎn)品中的動物毛類纖維含量時，羊絨羊毛的鑒別難度最大。該儀器通過提取羊毛和羊絨鱗片厚度、高度等特征值參數(shù)，可以較為精確地區(qū)分羊絨與羊毛，計算出混紡產(chǎn)品中動物毛類纖維各組分的含量。目前，重慶大學(xué)和廣州冠圖視覺科技有限公司對此類用于測量各種混紡產(chǎn)品中動物毛類纖維含量的儀器均有研究，廣州冠圖視覺科技有限公司的AI毛絨儀功能較為完善，已在市場上逐步推廣。

3.4AI菌落計數(shù)儀

AI菌落計數(shù)儀通過圖像采集技術(shù)，利用計算機(jī)對采集的圖像進(jìn)行分析，自動計數(shù)和測量細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上生長而形成肉眼可見的菌落或菌斑。該類儀器廣泛應(yīng)用于食品品質(zhì)分析、水質(zhì)分析、乳及乳制品的檢測、醫(yī)院臨床檢驗、化妝品檢驗、環(huán)保監(jiān)測和紡織品檢測等。在2021年疫情中，大量的口罩被生產(chǎn)和銷售，口罩在生產(chǎn)和銷售前，都需要經(jīng)過細(xì)菌過濾效率的檢測。在該項目檢測中，需要對菌落計數(shù)，傳統(tǒng)的方法是靠人工數(shù)，耗時長且容易出錯。以廣州冠圖視覺科技有限公司研制的AI菌落計數(shù)儀為例，一次可檢測6個標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)皿，檢測速度為4秒/個，可以將結(jié)果批量導(dǎo)出至Excel，極大地提高了檢測的準(zhǔn)確度和檢測效率。目前，已知國內(nèi)研究AI菌落計數(shù)儀的公司和單位主要有廣州冠圖視覺科技有限公司、重慶大學(xué)、北京先驅(qū)威鋒計數(shù)開發(fā)有限公司、杭州訊數(shù)科技有限公司及青島明博環(huán)保有限公司，大部分公司和單位已經(jīng)開始了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

3.5AI橫截面儀

AI橫截面儀是一種將傳統(tǒng)顯微鏡與人工智能相結(jié)合的檢測設(shè)備，主要用于紡織品檢測行業(yè)中纖維橫截面的識別和評價面積計算。通過計算機(jī)視覺技術(shù)，將橫截面拍攝的圖像智能化，繪制出纖維橫截面邊緣，與傳統(tǒng)的方法相比，AI橫截面儀可大大降低勞動強(qiáng)度。在繪制邊緣的基礎(chǔ)上，更可以對纖維進(jìn)行預(yù)分類，并自動形成橫截面相關(guān)的數(shù)據(jù)報告。重慶大學(xué)和廣州冠圖視覺科技有限公司都在利用人工智能識別和評價纖維截面，對這方面有深入的研究。2021年，在智博會上，重慶大學(xué)展示了他們團(tuán)隊制作的AI橫截面儀，但該團(tuán)隊的儀器還處在試驗階段。廣州冠圖視覺科技有限公司研制的AI橫截面儀已經(jīng)較為成熟，目前正在推廣中。

結(jié)語：

紡織品的纖維含量檢測是一個十分復(fù)雜且需要長時間進(jìn)行的工作，其中所涉及的因素與多方面的環(huán)節(jié)中出現(xiàn)誤差情況是不可避免的。只有針對整個檢測的過程進(jìn)行分析，并結(jié)合其中所出現(xiàn)的問題進(jìn)行重點的關(guān)注，并對各個具體環(huán)節(jié)的設(shè)備因素、樣品質(zhì)量、人為操作的條件和操作流程中的各部分情況進(jìn)行不斷地研究和優(yōu)化完善，做出具有針對性的調(diào)整和修正，才能夠從根本上提高紡織品纖維含量檢測的準(zhǔn)確性、可靠性和穩(wěn)定性，促進(jìn)紡織行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：新疆維吾爾自治區(qū)纖維紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究中心）