Hiện nay, nghiên cứu phổ vân tay sợi trong và ngoài nước thường được sử dụng phổ hồng ngoại, cộng hưởng từ hạt nhân và các công nghệ khác, có vấn đề với quy trình phát hiện phức tạp và tốn nhiều thời gian; Các xét nghiệm hóa học và vật lý truyền thống không chỉ kém hiệu quả, mà còn tạo ra ô nhiễm tác nhân hóa học và thuộc về kiểm tra phá hủy, không thể đáp ứng nhu cầu phân biệt nhanh chóng và không phá hủy.
Bài báo đề xuất sử dụng công nghệ mũi điện tử để trích xuất thông tin mùi vi lượng của vật liệu sợi dễ bay hơi, thiết lập bản đồ dấu vân tay mùi, nhận ra sự phân biệt nhanh chóng, thuận tiện và không phá hủy của sợi dệt.

01
Mũi điện tử AIRSENSE
Mũi điện tử AIRSENSE là một hệ thống phát hiện nhỏ, nhanh chóng và hiệu quả, bao gồm mảng cảm biến, mạch tiền xử lý tín hiệu và hệ thống nhận dạng mẫu máy tính. Mảng cảm biến của nó chứa một số cảm biến khí oxy hóa kim loại, có thể phát hiện chính xác các thành phần thơm, hydroxide, amoniac và nhiều chất dễ bay hơi khác. Khi mũi điện tử tiếp xúc với mẫu sợi, cảm biến phản ứng oxy hóa khử với các loại khí vi lượng dễ bay hơi của sợi, dẫn đến thay đổi độ dẫn của vật liệu cảm biến, do đó tạo ra tín hiệu thay đổi điện trở duy nhất tạo thành "bản đồ dấu vân tay mùi" của từng sợi. Phương pháp nhận dạng dựa trên đặc điểm mùi này, loại bỏ sự cần thiết phải xử lý trước các mẫu như đốt, cắt, v.v., về cơ bản đạt được mục tiêu kiểm tra không phá hủy.

02
Chi tiết chương trình thử nghiệm
1
Vật liệu thử nghiệm
Lấy sợi acrylic, sợi tơ, model, sợi acetate, sợi spandex, sợi polyester và vải hỗn hợp bông/polyester 70/30 được xác định và 9 loại vật liệu sợi không nhuộm khác nhau 5g, khi thử nghiệm các mẫu không bị cháy
2
Thiết bị dụng cụ
Mũi điện tử của công ty AIRSENSE của Đức với 10 cảm biến oxit kim loại có độ nhạy khác nhau đối với các chất dễ bay hơi khác nhau.
3
Bước thử nghiệm
Thiết lập hoặc ghi lại các thông số thử nghiệm: nhiệt độ 28 ℃, độ ẩm tương đối 50%, dung tích chai mẫu 250mL, thời gian tạo đỉnh 30 phút, lấy mẫu liên tục 80 lần, thu được tệp dữ liệu loại.nos
Đầu tiên kết nối mũi điện tử AIRSENSE với máy tính và chạy phần mềm hỗ trợ, sau đó thiết lập các thông số phát hiện khác nhau của mũi điện tử. Lưu lượng đầu vào mẫu được đặt thành 400mL, thời gian rửa cảm biến là 180s và thời gian lấy mẫu là 120s.
03
Kết quả kiểm tra và phân tích
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Tất cả các sợi có giá trị đáp ứng ổn định của cảm biến mũi điện tử sau khi lấy mẫu 60s, khi tín hiệu ổn định có thể được sử dụng để phân tích.
Có sự khác biệt giữa các cảm biến phản ứng chính cho các sợi khác nhau:
Sợi acrylic, acetate: phản ứng chính S1, S3
Silk, Spandex: đáp ứng chính S6, S8
Modal: Phản hồi chính S1, S3, S6
Cẩm Luân: Phản ứng chủ yếu S2, S3
Ngay cả khi một số sợi chủ yếu là cảm biến phản ứng giống nhau (ví dụ như sợi acrylic và acetate), do giá trị lệch G/Go của thành phần chính và sự khác biệt thành phần phụ, đường cong phản ứng được hình thành khác nhau, có thể phân biệt các loại sợi.

Phân tích dữ liệu (LDA vs PCA)
Kết quả phân biệt vải bông polyester

Lựa chọn phương pháp phân tích: Do phân phối điểm dữ liệu LDA tập trung hơn và phân biệt thuận tiện hơn, LDA được sử dụng để phân tích dữ liệu hỗn hợp bông, polyester và bông polyester 70/30.
Kết quả biểu hiện:
Các điểm mẫu của hai loại một sợi bông, đại lý được phân bố tập trung và giới hạn rõ ràng.
Các điểm mẫu của vải bông polyester được tập trung ở các khu vực điểm mẫu của bông và polyester, và hầu hết các điểm dữ liệu gần với sợi bông (phù hợp với tỷ lệ thành phần của bông/polyester 70/30 thực tế).
Kết luận: Mũi điện tử AIRSENSE có thể phân biệt chính xác giữa sợi bông và sợi polyester trong các sản phẩm pha trộn cotton-polyester.

04
Kết luận nghiên cứu
Mũi điện tử AIRSENSE kết hợp với phân tích phân biệt tuyến tính (LDA) và phân tích thành phần chính (PCA), cả hai đều có thể xác định hiệu quả 6 loại sợi đơn của acrylic, lụa, model, vinyl ester sợi, nylon, spandex, trong đó điểm dữ liệu LDA tập trung hơn, hiệu quả phân biệt tốt hơn.

Mũi điện tử loại AIRSENSE có thể phân biệt chính xác bông và sợi polyester trong hỗn hợp bông và cung cấp một phương pháp hoàn toàn mới nhanh chóng, thuận tiện và không phá hủy để xác định sợi dệt.