AIRSENSE電子鼻：探討紡織纖維的機器嗅覺快速識別方法

當前國內外纖維指紋圖譜研究常用紅外光譜、核磁共振等技術，存在檢測工序復雜、耗時久的問題；傳統化學檢測和物理檢測不僅同樣低效，還會產生化學試劑污染，且屬于有損檢驗，無法滿足快速、無損鑒別的需求。
文章提出采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、無損鑒別。

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、信號預處理電路和計算機模式識別系統構成。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，導致傳感器材料導電性變化，進而產生獨特的電阻變化信號，這些信號構成了每種纖維的 “氣味指紋圖譜"。這種基于氣味特征的識別方式，無需對樣品進行燃燒、切割等預處理，從根本上實現了無損檢測的目標。

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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?滌綸及待識別棉/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?
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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。
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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,連續采樣80次,得到.nos類型的數據文件?
首先將AIRSENSE電子鼻與電腦連接好,并運行其配套軟件,再對電子鼻的各檢測參數進行設定?樣品進氣流量均設置為400mL,傳感器漂洗時間為180s,采樣時間為120s?
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試驗結果與分析
單一纖維（6 種）鑒別結果
所有纖維在采樣 60s 后，電子鼻傳感器的響應值趨于平穩，此時信號穩定可用于分析。
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，可區分纖維類別。

數據分析（LDA vs PCA）
棉滌混紡織物鑒別結果

分析方法選擇：因 LDA 數據點分布更集中，鑒別更便捷，故采用 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別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產品中的棉纖維和滌綸纖維。

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研究結論
AIRSENSE電子鼻結合線性判別分析（LDA） 和主成分分析（PCA） ，均能有效鑒別腈綸、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，鑒別效果更優。

AIRSENSE 型電子鼻可準確分辨棉滌混紡織物中的棉與滌綸纖維，為紡織纖維鑒別提供了快速、便捷、無損的全新方法。