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LISICO近红外光谱仪在表面活性剂生产中的在线应用

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表面活性剂是洗涤剂配方中的主要组分，加入少量表面活性剂能使其溶液体系的界面状态发生明显变化，可降低两种液体或液体—固体间的表面张力。表面活性剂被誉为“工业味精”，品质多达数千种，表面活性剂行业下游应用非常广泛，涉及国民经济的各个领域，如洗涤剂、化妆品、纺织、食品加工、个人护理、水处理、涂料、建筑、油漆、纺织、印染等。目前在洗涤剂和个人护理领域应用最为广泛，表面活性剂是洗涤剂配方中的主要组分，其主要产品包括牙膏、洗发水、沐浴露、消毒液、洗衣粉、液体洗涤剂、餐具洗涤剂以及各种工业用或家庭用清洗用品；表面活性剂在化妆品中也有着多种重要应用，主要产品包括面霜、油膏和糊状化妆品、润肤水等。受全球新冠病毒疫情影响，洗手液、消毒液等个人洗护及消杀类产品需求大增。表面活性剂作为洗手液等洗护产品的最主要原材料，市场需求很大。因此产品质量直接关系到消费者的身体健康。

近红外分析方法可以快速、无损测量羟值、碘值、不饱和度、胺值、皂化值、水分等组分。近年来，表面活性剂行业协会发布了表面活性剂行业近红外检测国标和行标，为生产企业质控和产品放行提供了有利的法规依据，包括GB/T7383-2020非离子表面活性剂羟值的测定、GB/T 13892-2020 表面活性剂碘值的测定和HG/T 3505-2020 表面活性剂皂化值的测定。此外，近红外光谱分析技术也可用于洗涤剂和化妆品中有效成分含量、游离脂肪酸、pH值等的快速测定，分析样品种类有洗衣粉、洗手液、洗发水、香皂、沐浴露、消毒水、牙膏、护肤品等。

近红外光谱分析原理

近红外光(Near Infrared，NIR)是介于可见光(VIS)和中红外光(MIR)之间的电磁波，ASTM 定义的近红外光谱区的波长范围为780~2526nm (12820～3959cm^-1)。近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，记录的主要是含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收。不同团(如甲基、亚甲基，苯环等)或同一基团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别，NIR光谱具有丰富的结构和组成信息，非常适合用于有机物质的组成与性质测量。

在线近红外光谱分析技术是日化行业在线分析的理想工具。反应监控可以对反应过程进行精确控制，例如对重要的中间体进行定量分析或对副产品进行检测，可显著提高反应产率，防止错误生产批次发生。此外，使用在线近红外解决方案，不需要泵送或转移危险样品到分析仪，最大限度地降低了工厂操作人员和实验室人员的安全风险。常规分析的成本（消耗品，维护和人工成本）中，通常必须增加不合格批次及其处置所造成的未实现的利润和损失。而在线近红外分析只需要光谱仪，过程探头和附件的初始投资，以及用于模型开发的人工成本，但运行过程中人工和维护成本可以忽略不计。另外，通过近红外光谱分析技术提供的理化信息还可以优化过程，最大程度提高反应产率，并防止不合格批次的产生。

在线近红外光谱仪LS-100-Pro使用工业探头和长距离光纤，实现对生产装置里反应物料的原位实时在线检测。检测结果可以通过工业通讯协议（4-20mA，Modbus 等）实时上传至 DCS，实现过程反应的在线实时监控。