近红外光谱技术因其疾速突起而被愈来愈多的人存眷及了解，在阐发检测方面感化尤其凸起，在节制方面也得到了遍及的乐成。本文就近红外光技能的成长近况和制浆造纸产业成长的必要，先容了近红外光谱技能在制浆造纸产业中的利用。

　　1、近红外光谱的成长近况

　　比年来，近红外光谱(Near-InfraredSpectroscopy—NIR)作为敏捷突起的光谱阐发技能在阐发测试范畴中所起的感化愈来愈引发人们的存眷。在1997年阐发化学与利用光谱学匹兹堡集会(Pittcon’97)上，关于近红外光谱方面的文章有178篇，NIR反射光谱仍旧是此次集会的紧张话题。因而可知，因为在样品阐发时根本不需处置，且不粉碎和损耗样品，本身又无环境净化，所以近红外光谱作为一种疾速阐发测试仪器仪表在被愈来愈多的阐发事情者了解和使用，同时也遭到产业节制范畴的存眷。在1998年阐发化学与利用光谱学匹兹堡集会(Pittcon’98)上，推出的声光可调滤光片(AOTF)和近红外探头已乐成地用于近红内在线进程监控仪器中，用以监测聚合物粘度、酸数、增加剂、聚合度等。进入90年月以来，NIR作为一门当代测试技能已根本成熟，其利用范畴敏捷扩展，从最后的食物行业，敏捷浸透到煤油、化工、环境和生化等行业，在工艺节制、产物品质阐发检测方面阐扬了凸起的感化，并缔造了庞大的经济效益，在进程节制方面得到了遍及的乐成。

　　二、近红外光谱技能在制浆造纸产业中的利用

　　今朝世界范畴内浆和纸的产量和品质正不竭增加，若仅仅寄托供给优良的纤维质料和改良制浆造纸工艺来促成出产是不敷的，还必需研制和使用一些新型的进程阐发仪器和传感器。跟着近红外光谱技能和光谱数据处置软件的希望，为开辟新型的进程阐发仪器供给了新的路子。上面先容的NIR在制浆造纸进程中的利用，固然绝大部门利用环境今朝仍旧范围于实行室内，但未来的成长趋向一定为现场阐发和测控，完成从实行室走向出产现场的变化。

　　2.1检测纸页涂猜中的水份含量

　　在400～1100nm的范畴内，采纳透过形式，阐发涂料夹杂物中的水份含量。固然，因为涂猜中悬浮颗粒的存在使丈量的重现性受影响，可是对付连续活动的涂料，却可以免这个问题，从而完成在线丈量。

　　2.2确定纸浆中针叶木的含量

　　在1100～2500nm的范畴内，采纳反射形式，取两个样品分别用于校准实行室丈量值和在线丈量值。固然在线丈量值的偏差比预期的要大，可是丈量结果仍旧表白NIR可以用于确定纸浆中的针叶木含量。

　　2.3丈量夹杂木浆的卡伯值

　　采纳反射形式，取27个样品在2180nm处用于标定曲线，9个样品作为测试集，丈量偏差为5.6%。固然丈量结果表白NIR大概用于丈量夹杂木浆的卡伯值，可是丈量偏差可否被产业进程所担当，另有待讲求。

　　2.4丈量蒸煮锅喷放管线中纸浆的Kno(卡伯值的对数)

　　在1100～2500nm的范畴内，采纳反射形式，丈量纸浆的Kno。在1672nm处进行一元线性回归，丈量偏差为1.0%;因为波长颠簸的影响，再引入1436nm进行多元线性回归，使丈量偏差降低为0.5%。

　　2.5丈量纸页的水份和纸板的分量

　　采纳反射形式，操纵水在1940nm处的特性吸取丈量纸页中的水份;纸板分量的变革在2100～2500nm的范畴内表现较着，在2346nm处进行一元线性回归。结果表白，NIR对纸页的水份和纸板的分量均很迟钝。因为样品自己的不平均性，所以丈量扫描时样品的面积应当较大，以取均匀值。

　　2.6监测纸页的树脂层

　　采纳反射形式，在1100～2500nm的范畴内阐发样品，结果发明，因为未经涂布的纸在1688nm、1766nm和2160nm无特性吸取，所以可以避开纸页的影响。在2160nm标定曲线，偏差为0.7%。

　　2.7监测纸浆棉短绒夹杂物的卡伯值

　　采纳反射形式，在1100～2500nm的范畴内阐发样品，在1680nm进行一元线性回归，偏差为1.2个卡伯值，标定的有用范畴为3.4～33.9个卡伯值。此结果对干、湿纸浆棉短绒夹杂物均合用。

　　2.8检测薄页纸上的聚硅酮层含量

　　对8个聚硅酮浓度为0.69%～5.67%的薄纸页样品在1100～2500nm的范畴内进行扫描，在1744nm进行一元线性回归，偏差为0.2%。

　　2.9检测木纤维中的蜡和苯酚树脂含量

　　采纳反射形式，在1100～2500nm的范畴内，分别对蜡的浓度为0.3%～2.4%的木纤维样品和苯酚树脂的浓度为1.3%～4.3%的木纤维样品进行扫描。在2158nm处标定苯酚树脂，偏差为0.4%;在1728nm处标定蜡，偏差为0.1%。

　　2.10检测干木浆中的木素含量

　　采纳反射形式，在1100～2500nm的范畴内，对木素浓度为5.7%～33.6%的木浆进行扫描。在2172nm和1556nm处进行多元线性回归，偏差为1%。

　　2.11检测木纤维中的蜡和苯酚甲醛树脂含量

　　采纳反射形式，在1100～2500nm的范畴内，扫描木纤维、纯蜡、经冷冻枯燥的苯酚甲醛树脂及含有蜡和苯酚甲醛树脂的木纤维，发明纤维中的蜡在2250nm、2310nm和1725nm均有特性吸取，而树脂则在1980nm处有特性吸取。

　　2.12检测绒毛浆中的吸水剂含量

　　采纳反射形式，在1100～2500nm的范畴内，对吸水剂浓度为0.00%～44.9%的绒毛浆样品进行扫描，在1752nm处标定，偏差为6%。

　　2.13检测涂布纸的涂布层

　　在1100～2500nm的范畴内，对涂料浓度为0～12%的涂布纸，操纵光纤丈量NIR反射光谱，在2316nm处标定，偏差为0.1%。可是还不能解除纸页中有机物的影响。

　　三、预测

　　由上述可见，近红外光谱在制浆造纸行业利用遍及，具备很好的利用远景。特别是快要红外光谱用于测定纸浆中木素含量或步伯值，比年来已成为国内上制浆造纸行业阐发测试范畴的热点话题。可是，此中要细致的问题有：(1)对付分歧的浆种，必需从新标定曲线和方程;(2)纸浆重要成份是碳水化合物，具备吸湿性，所以在测定其光谱时应当在同一四周环境下进行，削减水份滋扰，从而削减偏差;(3)斟酌到纸浆成份的复杂性，用近红外光谱进行纸浆的定量阐发，最佳采纳导数光谱，多特性吸取峰的多元回归法子，来测定纸浆中的木素含量。文章出处：广州泰马思科技有限公司http://www.yitai17.com.