利用近红外光谱快速测定制浆材化学成分含量

实现制浆原料化学成分含量实时在线检测，对于优化工艺参数、提高纸浆质量具有重要意义[1]。通常木材化学成分含量的测定采用湿化学方法，虽然这种方法测定结果精确，但是其操作繁琐、费时，难以实现实时在线检测。

近红外光谱（near-infrared spectroscopy, NIRS）分析技术是一种新型的间接分析技术，在化学分析领域得到了迅速发展，被誉为分析“巨人”[2]。它通过建立校正模型实现对未知样品的定性或定量分析，其与传统分析技术相比，具有分析速度快、效率高、操作简便、可在线分析等优点[3]，近年来已经在制浆木材原料的定性以及定量分析中得到了较为广泛的应用。Viana等[4]利用NIRS快速地测定了桉木的基本密度和纤维的形态特征，密度模型的相关系数达到0.95，纤维长度模型的相关系数大于0.89，纤维宽度模型相关系数达到0.82。刘镇波[5]等利用NIRS对人工林杨木的酸不溶木质素进行了快速测定，并且研究了不同光谱区域、不同预处理方法以及不同建模方法对酸不溶木质素含量预测的影响。贺文明等[6]利用NIRS对木材中的纤维素、戊聚糖和木质素含量进行了快速测定。但是这些研究大都采用价格较昂贵的高精度光谱仪，或者局限于对某单一品种的制浆原料进行化学成分含量的预测，这增加了该技术的应用成本，不利于在制浆造纸工业中的实际应用。而当下随着纸制品需求的迅速增长，单一优质品种的木材原料供应出现短缺，同时以混合木材作为制浆原料成为了多数企业的选择[7]，因此利用较便宜的便携式光谱仪建立一个适用于多种混合制浆材的化学成分含量预测模型，对于NIRS技术在制浆造纸工业实际生产中的推广应用具有重要意义。

利用近红外光谱快速测定制浆材化学成分含量