近红外光谱快速无损检测仿瓷材料及制品的研究

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近年来,仿瓷制品由于美观坚固耐用的特性,广泛使用于生活中的各个方面。按照国家标准要求,仿瓷餐具应由纯三聚氰胺甲醛树脂制作而成,但是市场中充斥着很多用脲醛树脂制作的伪劣仿瓷餐具,对人们身体健康会造成严重危害,使仿瓷制品的安全性饱受争议。目前,仿瓷制品仅规定了理化指标,并不包含检测制品成分的方法。现有通过核磁共振或红外方法鉴别仿瓷制品主要成分的研究报道,但这两种方法仪器昂贵,耗时长、并均会对样品造成破坏。因此,研究快速无损检测方法对仿瓷制品质量管理和市场监督具有重要的现实意义。近红外光谱技术由于其分析速度快,操作简便,适用于现场和在线分析的技术特点,广泛应用于石油化工,农业,生物医药等领域。目前尚未见到使用近红外光谱技术对仿瓷制品进行分析的文献和报道,因此,本课题提出了一种近红外光谱鉴定仿瓷餐具及制品质量的分析方法,实现了仿瓷制品成分鉴定,为识别市场上密胺餐具产品的真伪提供了一种快速无损分析技术。论文共收集具有代表性仿瓷样品112个,研究了样品的近红外光谱测量条件,采用主成分马氏距离及SMICA分类方法,处理光谱集对样品进行分类,并通过FT-IR法对分类结果进行了验证;研究发现了鉴别仿瓷制品的特征波长,为研制低成本手持式仿瓷餐具质量检测仪提供了可行性依据;论文还在密胺树脂中混兑不同比例的脲醛树脂粉,制成板材,通过建立预测仿瓷餐具中伪劣成分含量预警模型,研究了近红外光谱预测仿瓷餐具中脲醛树脂含量的可行性。论文还结合仿瓷制品无损检测方法研究,对光谱信号处理方法---正交信号校正法(OSC)进行了研究。(OSC)应用于近红外光谱建模可显著改善光谱与待测性质之间的相关性,但存在过拟合现象问题—直没有得到有效解决。本文深度剖析了其原因,提出了有效解决方法,并通过多种建模实验进行了验证。
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