近紅外光譜(Near-Infrared Spectroscopy,NIR)作為迅速崛起的光譜分析技術在分析測試領域中所起的作用越來越引起人們的關注。在1997年分析化學與應用光譜學匹茲堡會議(Pittcon’97)上,關于近紅外光譜方面的文章有178篇,NIR反射光譜仍然是這次會議的重要話題。由此可見,由于在樣品分析時基本不需處理,且不破壞和消耗樣品,自身又無環境污染,所以近紅外光譜作為一種快速分析測試儀器正在被越來越多的分析工作者認識和使用,同時也受到工業控制領域的關注。在1998年分析化學與應用光譜學匹茲堡會議(Pittcon’98)上,推出的聲光可調濾光片(AOTF)和近紅外探頭已成功地用于近紅外在線過程監控儀器中,用以監測聚合物粘度、酸數、添加劑、聚合度等。進入20世紀90年代以來,NIR作為一門現代測試技術已基本成熟,其應用領域迅速擴大,從最初的食品行業,迅速滲透到石油、化工、環境和生化等行業,在工藝控制、產品質量分析檢測方面發揮了突出的作用,并創造了巨大的經濟效益,在過程控制方面獲得了廣泛的成功。
目前世界范圍內漿和紙的產量和質量正不斷增長,若僅僅依靠提供優質的纖維原料和改進制漿造紙工藝來促進生產是不夠的,還必須研制和使用一些新型的過程分析儀器和傳感器。隨著近紅外光譜技術和光譜數據處理軟件的發展,為開發新型的過程分析儀器提供了新的途徑。下面介紹的NIR在制漿造紙過程中的應用,雖然絕大部分應用情況目前仍然局限于實驗室內,但將來的發展趨勢必定為現場分析和測控,實現從實驗室走向生產現場的轉變。
檢測紙頁涂料中的水分含量
在400~1100nm的范圍內,采用透過模式,分析涂料混合物中的水分含量。雖然,由于涂料中懸浮顆粒的存在使測量的重現性受影響,但是對于連續流動的涂料,卻可以避免這個問題,從而實現在線測量。
確定紙漿中針葉木的含量