Baumwolle und Polyester sind zwei der beliebtesten Stoffe für die Herstellung von Kleidungsstücken. Polyester ist ein synthetisches Material, das aus petrochemischen Produkten hergestellt wird, während Baumwolle eine natürliche und nachhaltige Faser ist, die aus Baumwollsamen geerntet wird. Von diesen Textilmaterialien eignet sich Polyester am besten für wasserfeste, strapazierfähige Kleidung, während Baumwolle besser für atmungsaktive, kühle Sommerkleidung geeignet ist.
Textilprodukte müssen entsprechend ihrer Faserzusammensetzung gekennzeichnet werden. Die Verfahren zur Bestimmung der Faserzusammensetzung umfassen mechanische, chemische und mikroskopische Methoden, die allesamt zeitaufwendig sind. Im Gegensatz dazu ist die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) eine schnelle und chemiefreie Alternative. Diese Application Note zeigt, wie mit Hilfe der NIR-Spektroskopie der Baumwollanteil in Textilprodukten innerhalb von 30 Sekunden bestimmt werden kann.
In dieser Studie wurden 10 Textilproben mit unterschiedlicher Baumwoll- und Polyesterzusammensetzung mit NIR-Spektroskopie analysiert, um ein Vorhersagemodell für die Quantifizierung des Baumwollgehalts zu erstellen. Die Proben wurden mit einem NIR-Spektrometer (OMNIS NIR Analyzer Solid, Abbildung 1) im Reflexionsmodus (1000-2250 nm) unter Verwendung eines großen Deckels und ohne Halterung analysiert, um sicherzustellen, dass die Textilproben gleichmäßig gegen das Messfenster gedrückt wurden. Als Messmodus wurde die Mehrpunktmessung gewählt. Die Datenerfassung und die Entwicklung von Vorhersagemodellen wurden mit der OMNIS-Software durchgeführt.
Tabelle 1. Übersicht über die Hard- und Softwareausstattung.
Ausrüstung | Metrohm-Artikelnummer |
---|---|
OMNIS NIR Analyzer Solid | 2.1071.0010 |
Große Schale OMNIS NIR, schwarz, 100 mm | 6.07402.110 |
OMNIS Stand-Alone Lizenz | 6.06003.010 |
Quant Development Software-Lizenz | 6.06008.002 |
Die 10 gemessenen NIR-Spektren (Abbildung 2) wurden zur Erstellung eines Quantifizierungsvorhersagemodells für den Baumwollanteil in verschiedenen Mischungen aus natürlichen und synthetischen Textilien verwendet. Die Qualität des Vorhersagemodells wurde anhand eines Korrelationsdiagramms bewertet, das eine sehr hohe Korrelation zwischen der NIR-Vorhersage und den Referenzwerten zeigt. Die entsprechenden Gütezahlen (FOM) zeigen die erwartete Präzision und bestätigen die Durchführbarkeit bei Routineanalysen (Abbildung 3).
R2 | SEC (%) | SECV (%) |
---|---|---|
0,999 | 0,50 | 0,59 |
Diese Application Note demonstriert die Möglichkeit, den Baumwollanteil in Textilmischungen schnell und einfach zu bestimmen. Die NIR-Spektroskopie bietet Anwendern bei der Identifizierung von Textilien eine schnelle, kostengünstige und hochpräzise Alternative zu anderen Standardtestmethoden. Darüber hinaus ist die NIRS-Analyse zerstörungsfrei, völlig reagenzienfrei und liefert Ergebnisse in nur 30 Sekunden.