AIRSENSE電子鼻：探讨紡織纖維的機器嗅覺快速識别方法

當前國内外纖維指紋圖譜研究常用紅外光譜、核磁共振等技術，存在檢測工序複雜、耗時久的問題；傳統化學檢測和物理檢測不僅同樣低效，還會産生化學試劑污染，且屬於有損檢驗，無法滿足快速、無損鑒别的需求。
文章提出採用電子鼻技術提取纖維材料揮發的微量氣味信息，建立氣味指紋圖譜
，實現紡織纖維的快速、便捷、無損鑒别。

01
AIRSENSE電子鼻
AIRSENSE電子鼻是一款小巧、快捷、高效的檢測系統，由傳感器陣列、信号預處理電路和計算機模式識别系統構成。其傳感器陣列包含多個金屬氧化氣體傳感器，可精準探測芳香成分、氫氧化合物、氨氣等多種揮發性物質。當電子鼻與纖維樣品接觸時，傳感器會與纖維揮發的微量氣體發生氧化還原反應，導緻傳感器材料導電性變化，進而産生獨特的電阻變化信号，這些信号構成瞭每種纖維的 “氣味指紋圖譜"。這種基於氣味特征的識别方式，無需對樣品進行燃燒、切割等預處理，從根本上實現瞭無損檢測的目标。

02
試驗方案詳情
1
試驗材料
取腈綸､蠶絲､莫代爾､醋酯纖維､錦綸､氨綸､ 棉､滌綸及待識别棉/滌70/30混紡織物等9種未染色散纖維材料各5g,測試時各樣品未經燃燒｡
2
儀器設備
德國AIRSENSE公司電子鼻，含 10 個金屬氧化物傳感器，對不同揮發物靈敏度不同。
3
試驗步驟
設置或記錄試驗參數:溫度28℃,相對濕度50%,樣品瓶容量250mL,頂空生成時間30min,連續採樣80次,得到.nos類型的數據文件｡
首先将AIRSENSE電子鼻與電腦連接好,並運行其配套軟件,再對電子鼻的各檢測參數進行設定｡樣品進氣流量均設置爲400mL,傳感器漂洗時間爲180s,採樣時間爲120s｡
03
試驗結果與分析
單一纖維（6 種）鑒别結果
所有纖維在採樣 60s 後，電子鼻傳感器的響應值趨於平穩，此時信号穩定可用於分析。
不同纖維的主要響應傳感器存在差異：
腈綸、醋酯纖維：主要響應 S1、S3
蠶絲、氨綸：主要響應 S6、S8
莫代爾：主要響應 S1、S3、S6
錦綸：主要響應 S2、S3
即使部分纖維主要響應傳感器相同（如腈綸與醋酯纖維），但因主要成分的 G/Go 偏離值及次要成分差異，形成的響應曲線圖不同，可區分纖維類别。

數據分析（LDA vs PCA）
棉滌混紡織物鑒别結果

分析方法選擇：因 LDA 數據點分布更集中，鑒别更便捷，故採用 LDA 分析棉、滌綸、棉滌 70/30 混紡織物數據。
結果表現：
棉、滌綸兩種單一纖維的樣品點分布集中且界限清晰。
棉滌混紡織物的樣品點分别集中在棉和滌綸的樣品點區域，且大部分數據點靠近棉纖維（與實際棉 / 滌 70/30 的成分比例相符）。
結論：AIRSENSE電子鼻可準確分辨棉滌混紡産品中的棉纖維和滌綸纖維。

04
研究結論
AIRSENSE電子鼻結合線性判别分析（LDA） 和主成分分析（PCA） ，均能有效鑒别腈綸、蠶絲、莫代爾、醋酯纖維、錦綸、氨綸 6 種單一纖維，其中 LDA 數據點更集中，鑒别效果更優。

AIRSENSE 型電子鼻可準確(què)分辨棉滌混紡織物中的棉與滌綸纖維，爲紡織纖維鑒别提供瞭(le)快速、便捷、無損的全新方法。