SN T 5233-2020 进出口纺织原料 原棉回潮率测定 近红外光谱法.pdf

1、以正式出版文本为准 中华人民共和国出入境检验检疫行业标准 SN/T 5233 2020 进出口纺织原料 原棉回潮率测定 近红外光谱法 Import and export textile material Test of moisture regain of raw cotton Near-infrared spectroscopy method 2020-08-27 发布 2021-03-01 实施 ICS 59.060.10 W 10 中华人民共和国海关总署发 布 以正式出版文本为准 以正式出版文本为准 I SN/T 52332020 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则

2、起草。 本标准由中华人民共和国海关总署提出并归口。 本标准起草单位： 中华人民共和国南京海关。 本标准主要起草人：吴丽娜、曹锡忠、吴梦笔、董绍伟、姜艳娜、周宇航、陶静。 以正式出版文本为准 以正式出版文本为准 1 SN/T 52332020 进出口纺织原料 原棉回潮率测定 近红外光谱法 1 范围 本标准规定了近红外光谱快速测定原棉回潮率的试验方法。 本标准适用于籽棉经锯齿轧棉机或皮辊轧棉加工后所得的回潮率范围在 6% 15% 的原棉。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改

3、单）适用于本文件。 GB/T 6102.1 原棉回潮率试验方法 烘箱法 SN/T 3702.2 进出口纺织品质量符合性评价 抽样方法 第 2 部分：纺织原料 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 定量模型 quantitative model 利用化学计量学方法建立的样品近红外光谱与对应物质浓度之间关系的数学模型。 3.2 监控样品 monitor samples 用于监测近红外分析仪日常工作稳定性的同品种均匀、稳定的样品。 4 原理 在近红外区，水分子有特征性很强的合频吸收带，使用近红外光谱可以测定物质中的水分含量。 利用化学计量学方法，建立原棉回潮率的烘箱法测试结果与其近红

4、外光谱间的数学模型，即定量模 型。通过定量模型，快速测定原棉的回潮率。 5 设备及材料 5.1 近红外光谱仪 傅里叶变换型近红外光谱仪或光栅扫描型光纤光谱仪。 注： 傅里叶变换型近红外光谱需配备样品旋转装置及采样瓶。采样瓶为石英材质。 以正式出版文本为准 2 SN/T 52332020 5.2 监控样品 傅里叶变换型红外光谱的监控样品为已知回潮率值的原棉样品，密封在与采样瓶同规格及材质 的容器中，可用于监控；光栅扫描型光纤光谱仪的监控样品为已知回潮率值的原棉样品，密封在石英 材质的平底容器中，容器底面积应大于采样光斑，可用于监控。 6 测定步骤 6.1 傅里叶变换型近红外光谱法 6.1.1 仪

5、器条件 由于测试结果与所使用的仪器密切相关，而近红外光谱仪器种类较多，因此不可能给出近红外 光谱仪的普遍参数。满足下列仪器条件的近红外光谱仪已被证明对测试是合适的： a） 光源：卤钨灯，波长范围 4 000 cm -1 10 000 cm -1 ； b） 信噪比： 10 000 ： 1； c） 分辨率： 8 cm -1 ； d） 检测器：带有温控的 InGaAs 传感器； e） 若成功传递原棉回潮率近红外分析模型，应达到附录 A 中 A.2.3的要求，参见附录B中B.2.1。 6.1.2 仪器准备 如下所示： a）仪器预热： 0.5 h 以上； b）仪器稳定性自动测试：线性系统、噪声系统、温度

6、系统和波长精度系统适应性系统自检。 6.1.3 样品的抽取 按 SN/T 3702.2 规定的回潮率检验抽样方法进行取样。取样量不小于 50 g。 6.1.4 模型监控 利用监控样品对近红外光谱分析模型进行确定，同一监控样品的多次测定结果的最大偏差不大 于 1.0%，且近红外测定结果与监控样品标注的原棉回潮率含量之间的绝对误差不大于 0.5%。 6.1.5 测定 为了避免试样不均匀带来的误差，分别采集正面、反面、内层 3 个不同部位的原棉试样。将原棉 试样放置在采样瓶中，用表面平整的金属附件压紧样品，将采样瓶置于旋转装置上，取旋转一周的平 均光谱作为一次测定的光谱数据。取样时注意避开草杂、异性

7、纤维。 取 3 个部位的光谱平均值，根据原棉回潮率定量模型（参见附录 B 中 B.2.1）进行结果计算。每 个样品测试 2 次。 6.2 光栅扫描型光纤光谱法 6.2.1 仪器条件 由于测试结果与所使用的仪器密切相关，而近红外光谱仪器种类较多，因此不可能给出近红外 光谱仪的普遍参数。满足下列仪器条件的近红外光谱仪已被证明对测试是合适的： a） 光源：卤钨灯，波长范围 1 000 nm 1 800 nm； 以正式出版文本为准 3 SN/T 52332020 b） 信噪比： 30 000 ： 1； c） 分辨率： 10 nm； d） 波长准确度：优于 0.2 nm； e） 波长稳定性：优于 0.0

8、2 nm； f） 带有温控的 InGaAs 传感器； f） 若成功传递原棉回潮率近红外分析模型，应达到附录 A中 A.2.3的要求，参见附录 B中 B.2.2。 6.2.2 仪器准备 如下所示： a） 仪器预热： 0.5 h 以上； b） 仪器稳定性自动测试：暗电流噪声、光谱能力、吸光度噪声、吸光度和波长准确性自动测试。 6.2.3 样品的抽取 按 SN/T 3702.2 规定的回潮率检验抽样方法进行取样。取样量不小于 50 g。 6.2.4 模型监控 利用监控样品对近红外光谱分析模型进行确定，同一监控样品的多次测定结果的最大偏差不大 于 1.0%，且近红外测定结果与监控样品标注的原棉回潮率含

9、量之间的绝对误差不大于 0.5%。 6.2.5 测定 将原棉试样梳理平整后，紧密地放置在近红外光谱仪检测器窗口。测试时保证样品被测表面平整 并且不漏光。为了保证样品的紧密程度，可在样品背面放置一块无机物，如钢板，辅助样品能与检测 器窗口紧密平整地贴合在一起。取样时注意避开草杂、异性纤维。 为了避免试样不均匀带来的误差，分别采集正面、反面、内层 3 个不同部位的光谱数据。取 3 个 部位的光谱平均值，根据原棉回潮率定量模型（参见附录 B 中 B.2.2）进行结果计算。每个样品测试 2 次。 7 结果的处理与表示 7.1 正常样品 在重复性条件下获得的 2 次预测结果的绝对差值不超过 0.5%，且

10、待测样品的 2 次预测结果在 6% 15 % 之间，则取 2 次测定结果的平均值作为该样品的水分含量。计算结果保留 2 位有效数字。 7.2 异常样品 在重复性条件下获得的 2 次预测结果的绝对差值超过 0.5%，或待测样品的 2 次预测结果小于 6% 或者大于 15%，应对造成测定结果异常的原因进行分析和排除，再次进行近红外测定予以确认，如 仍出现异常情况，则确认为异常样品，该样品直接采用 GB/T 6102.1 的方法 进行确证测定。 8 测试报告 测试报告应包括（但不限于）： 定量模型的名称及编号； 定量模型的适用回潮率范围； 以正式出版文本为准 4 SN/T 52332020 仪器型号

11、； 试样的名称和编号； 试样测试时的环境温度和相对湿度； 试样测定的结果； 采用测定方法标准； 测试人员和测试时间； 出现异常样品时，应提供异常样品类型及处理的有关信息； 本标准未规定的，或认为是非强制性的，以及可能影响测定结果的全部细节。 以正式出版文本为准 5 SN/T 52332020 附 录 A （规范性附录） 定量模型及传递要求 A.1 模型的准确性和精密度 A.1.1 准确性 验证样品集原棉回潮率的测定值与参考值之间的绝对差不大于 1.0%，统计分析结果不存在显著 性差异。使用 GB/T 6102.1 获得原棉回潮率的参考值。 A.1.2 重复性 在同一实验室，由同一操作者使用相同

12、的仪器设备，按相同的测试方法，对同一被测样品相互 独立进行测试，获得的两次测定结果的绝对差不大于 0.5%。 A.1.3 再现性 在不同实验室，由不同操作人员使用不同设备，按相同测试方法，对相同样品，获得的两个独 立测定结果之间的绝对差不大于 1.0%。 A.2 模型的传递及评价 A.2.1 定量模型传递样品 选择多个均匀的原棉品作为定标模型传递样品（一般 10 个 20 个），利用近红外模型对模型传 递样品进行预测，测定结果满足 A.4 的要求。 A.2.2 定量模型传递 通过控制制造精度使不同近红外光谱仪器间保持一致性或通过数学方法对光谱或定标模型进 行修正，使得在近红外主机上建立的定标模

13、型能够在近红外子机上有效使用的过程，称为定标模 型传递。 注： 建立模型的近红外光谱仪器称为主机，待传递的其他近红外光谱仪器称为子机。 A.2.3 定量模型传递的评价 传递后的近红外子机上的定性模型的准确性和精密度应满足如下要求： a) 准确性：近红外子机上原棉回潮率的测定值与参考值之间的标准差不大于 1.0%，统计分析 结果不存在显著性差异； b) 重复性：在同一实验室，由同一操作者使用同一台近红外子机，按本标准规定的测试方法， 对同一被测样品独立地测试两次，获得的两次回潮率测定结果的绝对差不大于 0.5%; c) 再现性：在不同实验室，由不同操作人员使用近红外子机与主机按照相同的测试方法对

14、相同 的原棉样品进行测定，获得的两个独立测定结果之间的绝对差不大于 1.0%。 以正式出版文本为准 6 SN/T 52332020 附 录 B ( 资料性附录 ) 定量模型参数 B.1 近红外光谱仪及技术参数 傅里叶变换型近红外光谱仪，光源为钨灯，检测器为 Peltier 冷却铟镓砷检测器，扫描范围为 4 000 cm -1 10 000 cm -1 ，分辨率为 8 cm -1 ，扫描次数为 128 次，信噪比为 10000 ： 1，波长准确性为 0.03 cm -1 。 光栅扫描型光纤光谱仪，光源为卤钨灯，检测器为铟镓砷检测器，扫描范围为 1 000 nm1 800 nm， 波长准确性为 0

15、.2 nm，波长重复性 0.05 nm，分辨率为 2 nm，扫描次数为 10 次。 B.2 定量模型 B.2.1 傅里叶变换型近红外光谱仪定量模型 在傅里叶变换型近红外光谱仪上，利用偏最小二乘法建立原棉回潮率的近红外定量模型，模型 参数见表 B.1。 表 B.1 傅里叶变换型近红外光谱仪定量模型 模型 校正集 / 验证集样 品数/个 预处理方法 建模波段 / cm -1 相关系数及均方根误差 6%15% 129/52 Savitzky-Gloay 平滑、 Savitzky-Gloay 一阶倒数 4 2008 000 R C =0.979、SEC=0.232 R P =0.968、SEP=0.2

16、11 注1： R C 为校正集相关系数， R P 为预测集相关系数，即变量之间相关程度的指标。本标准特指多个样品的近红 外测定值与标准方法测定值两组数据之间相关程度的指标。 注2： SEC 为校正均方根误差，SEP 为预测均方根误差，指近红外光谱法测定值与标准方法测定值之间残差的 标准差。均方根误差按式（B.1）计算： (y i -y i ) 2n i=1 n-1 （B.1） 式中： y i 校正集（或预测集）中第 i 个样品棉含量的近红外预测值； y i 校正集（或预测集）中第 i 个样品水分含量的参考值； n 校正集（或预测集）中样品个数。 注3： 校正集指建立模型所用样品构成的集合，校正

17、均方根误差从统计分析角度给出近红外法对校正集样品的 预测准确度；预测集指预测模型所用样品构成的集合，预测均方根误差从统计分析角度给出近红外法对 预测集样品的预测准确度。 B.2.2 光栅扫描型光纤光谱仪定量模型 在光栅扫描型光纤光谱仪上，利用偏最小二乘法建立原棉回潮率的近红外定量模型，模型参数 见表 B.2。 以正式出版文本为准 SN/T 52332020 表 B.2 光栅扫描型光纤光谱仪定量模型 模型 校正集 / 验证集样 品数 / 个 预处理方法 建模波段 / nm 相关系数及均方根误差 6%15% 245/76 Savitzky-Gloay 平滑、 Savitzky-Gloay 一阶倒数

18、 1 0001 800 R C =0.988、 SEC=0.101 R P =0.989、 SEP=0.114 注： R C 为校正集相关系数， R P 为预测集相关系数， SEC 为校正均方根误差， SEP 为预测均方根误差。 以正式出版文本为准 中华人民共和国出入境检验检疫 开本 8801230 1/16 印张 0.75 字数 24 千字 2020 年 3 月第一版 2020 年 3 月第一次印刷 印数 1500 书号：1551752 定价 16.00 元 进出口纺织原料 原棉回潮率测定 近红外光谱法 行 业 标 准 SN/T 52332020 * * * SN/T 5233 2020 北京市朝阳区东四环南路甲 1 号（100023） 编辑部：（010）65194242 -7509 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷 中国海关出版社有限公司出版发行 网址