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毛竹化学成分光谱分析的快速建模方法研究李改云,黄安民,秦特夫’引言1В直媛剩31N297月光谱学与光谱分析摘要研究了毛竹综纤维素和木质素含量近红外光谱定量分析方法的建立。选用不同竹龄、纵向和横向部位的个竹材粉末样品,用湿化学方法测定其综纤维素和木质素含量。在综纤维素和木质素含量的分布范围内,从低值、中间值和高值中挑选个代表性样品,个样晶按预定比例混合得到个混合样品,混合样品的综纤维索和木质素含量计算得到,再挑选个目标成分含量不同的样品组成个样品的校正集。用偏最小二乘法分别建立样品综纤维素含量、木质素含鼍和近红外漫发射光谱之间的相关模型。结果表明,综纤维素含量的预测模型的相关系数。.,、改善校正集样品的分布状况,继而建立稳定町靠的近红外定量分析模型。关键词近红外光谱;综纤维素;木质素;混合样品;建模方法$7959A:./甶(N)术,具有分析时间短、样品需要量少、操作简单和重现性好等优点,已经在石油化工、农业、医药、造纸、烟草等众多领域得到了广泛的应用’。近年来在木材科学方面也日益受N]NIR[121[14-19]性样品,人们在建立木材等植物纤维原料中化学成分的定量分析模型时,常依据原料化学成分的变异特点,采集不同年龄、种植密度、生长部位等材质影响因子下的大量样品。众所周知,测量上述化学成分含量的方法一般是通过常规实验室湿化学方法,这种方法操作手续繁琐,测量一个样品往往需要耗费d力,样品的采集和湿化学分析已严重制约了近红外光谱技术在植物纤维材料上的应用。另外,作者在实际研究中发现,湿化学方法测完大量样品的参考值后,有时出现样品化学成分含量分布密集、样品数分布不均匀的情况,因此需进行下一轮的实地采样,无疑增加了建立模型的时间和成本。为降低建模成本及缩短建模时间,本研究以毛竹粉末状样品中综纤维素含量和木质素含最的分析为例,采用样品混合的方式得到混合样品,经计算得到混合样品的综纤维素含量和木质素含量,以此来探讨快速、可靠的植物纤维材料化学成分定量分析模型的建立方法。样品个毛竹样品采自浙江省杭州市萧山区,采样方法详见文献嘞W巯宋睾亢湍局仕睾糠直鸢凑誈疶2677101995GBT2677894仪器与软件焱夤馄滓牵拦鶤公司,低噪声笤狿检测器,pro源探头,波长范围Unscrambler@(V92)CAMO公司。数据采集和处理样品于装有空调的恒温室婺诔ǹ诜胖周,含水率调节到%以下。用杯光源探头采集样品的近红外光:鱼竐琋,—,中国林业科学研究院木材工业研究所,北京收稿日期:—一。修订日期:(2006BADl8810)(CAFINT2007C04)作者简介:李改云,,中国林业科学研究院木材工业研究所助理研究员******@caLa*。
万方数据
12懈7光谱学与光谱分析303利用Ъ屏垦砑悦扛鲅返个光谱平均,并对光谱数据进行微分和平滑处理,用偏最小二乘法和完全交互验证方式建立样晶化学成分含量和光谱数据之间的定量分析模型。混合样品的制备实验用个样品选自鲋窳洹个纵向高度和竹壁的3析得到实测值,综纤维素含量分布范围为.%~.%,木质素含量分布范围为.%~.%。在兼顾木质素含量的同时,主要依据综纤维素含量,在个样品中挑选包含低值、中间值到高值的部分样品。确定均匀分布在这部分样品范围内的综纤维素含量数值,计算参与混合