随着社会生产力的发展及人民生活水平的提高,纺织品的意义已从防寒保暖拓展到健康环保等功能,植物染料以其生态、绿色、环境友好等优良特性再次受到人们的关注和推崇,广泛应用于各种高附加值纺织品的加工中。然而,由于植物染工业化进展缓慢,其工业化生产技术、产品标准和鉴别方法尚在发展之中,特别是现在尚未有可行的植物染产品鉴别方法,这对植物染产业的推广产生了极大的阻碍。目前国内外尚无关于植物染料染色织物鉴别的完整统一的标准,植物染与化学染纺织品区分难度较大,构建一种简单快速的植物染纺织品鉴别方法对植物染料的开发与应用有重要的理论和实践意义。本课题以植物染(茜草、姜黄、靛蓝)和化学染(直接染红224、直接染黄12、直接染蓝71)红黄蓝三色棉织物为研究对象,结合化学脱色技术和近红外光谱分析技术,以期获得一种快速高效且无损的植物染与化学染棉织物鉴别方法。主要工作内容和结果如下:1、采用红黄蓝三色天然植物染料与化学合成染料对漂白棉织物进行染色研究,对植物染与化学染棉织物的K/S值进行了测试,探讨了染色过程中染料浓度及染色时间等不同染色工艺条件对棉织物染色性能的影响,确保制备样品的多样性与独立性,为后续植物染与化学染棉织物的快速鉴别研究提供实验原料。结果表明:本研究共计制备深色、中色及浅色等不同表观色深值的植物染色与化学染色红黄蓝三色棉织物480份,为后续的鉴别研究提供了充足的样本空间;其中化学染色及植物染色红黄蓝棉织物最佳染料浓度分别为2.5%、3%、2.5%、6%、7%、6%,染色时间分别为45min和60min,此时染色棉织物所对应的K/S值分别为7.473、15.681、15.383和5.785、6.780、19.555。2、采用化学脱色法对植物染与化学染棉织物进行鉴别研究,探讨了过氧化氢、冰醋酸、亚氯酸钠等几种不同脱色试剂对植物染色和化学染色红黄蓝三色棉织物的脱色效果。结果表明,亚氯酸钠与冰醋酸的复配溶液可使植物染色红黄蓝棉织物脱色,对化学染棉织物不会产生明显的脱色效果。但此方法对棉织物有一定的破坏作用,且对实验设备及操作要求过高,无法实现植物染与化学染棉织物的快速无损鉴别。3、采用近红外光谱技术,结合有监督的聚类分析方法——簇类独立软模式法(SIMCA)对制备的植物染与化学染棉织物进行定性判定,研究近红外光谱技术快速无损鉴别植物染与化学染棉织物的可行性。采用标准正态化校正对原光谱进行预处理,对预处理后的数据进行建模分析,并通过选定光谱分析范围来对模型进行优化,通过模型识别率和拒绝率来反映样本识别效果。结果表明:采用7500-4000cm-1波数范围内光谱建立的SIMCA模型对校正集样品的识别率和内部拒绝率均为100%,验证样品集的正确验证率为99%,即该模型可实现对植物染与化学染棉织物的快速分类识别。4、采用近红外光谱技术,结合偏最小二乘法(PLS)和主成分回归法(PCR)两种定量分析方法对植物染与化学染棉织物进行定量分析鉴别。采用一阶导数-卷积平滑法对原光谱进行预处理,对预处理后的数据进行建模分析,并通过主成分数的选取来对模型进行优化。PLS定量分析结果:主成分数PC=8,相关系数R2=0.9978;PCR定量分析结果:主成分数PC=10,相关系数R2=0.9937。分别用PLS和PCR优化模型对验证集样本进行预测,两种模型的预测均方根误差RMSEP分别为0.1366和0.1459,且两种建模方法对验证集中的六种不同染色棉织物样品的识别率均为100%,即两种算法对植物染与化学染棉织物的鉴别结果均较为理想。结果表明:近红外光谱技术可用于植物染色棉织物和化学染色棉织物的快速无损鉴别。