纺织品对异味吸附及释放性能的检测系统及检测方法

1.本发明涉及纺织品检测技术领域，特别涉及一种纺织品对异味吸附及释放性能的检测系统及检测方法。


背景技术：

2.纺织品对环境中或人体产生异味的吸附和释放性能，对其产品在实际生活中的使用有较大的影响，因此对其异味吸附及释放性能的检测是非常有必要的。传统的检测方法是利用人体嗅觉来评价纺织品的异味，根据多名测试人员对同一样品的异味强度进行主观的评价打分结果，进而确定纺织品异味的等级。但是由于个体嗅觉差异，该测试方法缺乏一定的客观性。而且该方法需要专门的测试实验室和多名经特殊培训的专业测试人员，并对样品的准备、包装及运输要求严格，因此该测试方法的测试周期较长。
3.传统的挥发性有机物的定量检测方法是将气相色谱法(gc)与通用检测技术如火焰离子化检测(fid)、质谱法(ms)或离子迁移谱法(ims)相结合。这些检测系统能够精确定量检测广泛的挥发性有机化合物的成分，但是对测试气体样品的浓度范围有要求，而且测试纺织品气味时要先对异味气体进行收集和浓缩，不能进行实时检测，因此限制了其在纺织品异味测试中的广泛应用。
4.近年来有报道研究电子鼻模仿嗅觉来感知气味，利用气体传感器阵列对给定的气体做出响应。电子鼻通常是由传感器阵列组成，而传感器阵列包括一系列非特定的传感器，每个传感器对混合挥发性有机化合物(vocs)中的特定成分作出不同的响应，根据所有传感器的组合的响应模式，对气体进行检测和识别。不像gc/ms系统，电子鼻可以实时探测气味，但是该方法只能测试对其传感器敏感的特定气体成分，测试范围缺乏普遍性。而且，测试是单次进行的，不能实现连续性动态测试。并且，只能测试样品的气味释放性能，对样品的气味吸附性能无法进行测试评价。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种纺织品对异味吸附及释放性能的检测系统及检测方法，有效的克服了现有技术的缺陷。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
7.提供一种纺织品对异味吸附及释放性能的检测系统，包括气体循环泵、样品室和气体化合物结构及成分检测器，所述气体循环泵的进气口通过管路与所述样品室的出气口连接并连通，所述气体循环泵的出气口通过管路与所述气体化合物结构及成分检测器的进气口连接并连通，所述气体化合物结构及成分检测器的出气口通过管路与所述样品室的进气口连接。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.进一步，所述样品室内装有与进气孔方向垂直的网状支架。
10.进一步，所述气体化合物结构及成分检测器为傅里叶红外检测器。
11.有益效果是：系统轻巧，操作方便。
12.还提供一种纺织品对异味吸附性能的检测方法，包括如下步骤：
13.s1、将一定量纺织品置于样品室中，保持样品室封闭；
14.s2、打开气体循环泵，调节气体循环泵的流速适中；
15.s3、在气体循环泵的进气口管路中注入一定量的气体或是可以气化的液体，使体系内气体浓度为35-200ppmv；
16.s4、利用傅里叶红外检测仪测定气体浓度；
17.s5、利用公式(1)计算样品对气体的吸附率q
t
(％)；
[0018][0019]
其中，c0为系统内气体的初始浓度(mg l-1
)，c
t
为系统内吸附平衡时的气体浓度(mg l-1
)。
[0020]
进一步，所述s1中，纺织品的量为1.0-5.0g。
[0021]
进一步，所述s3中，在气体循环泵的进气口管路中注入的气体为二氧化硫或氮氧化合物；注入的可以气化的液体包括氨水、丙酮、乙醇、乙硫醇、醋酸、丁酸、吡啶、苯、甲苯、甲醛。
[0022]
进一步，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0023]
还提供一种纺织品对异味释放性能的检测方法，包括以下步骤：
[0024]
步骤一、将吸附气体饱和的纺织品置于样品室中，保持样品室封闭；
[0025]
步骤二、打开气体循环泵，调节气体循环泵的流速适中；
[0026]
步骤三、利用傅里叶红外检测仪测定气体浓度。
[0027]
进一步，所述步骤一中，纺织品的量为1.0-5.0g
[0028]
进一步，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0029]
有益效果是：能对待测气体进行快速动态检测，准确、高效测试待测气体的成分和浓度，不仅可以动态检测纺织品释放气味的种类和浓度，还可以检测纺织品对气味的动态吸附及释放过程。
附图说明
[0030]
图1是本发明的纺织品对异味吸附及释放性能的检测系统的整体结构示意图；
[0031]
图2是羊毛纺织品对不同气体的动态吸附性能测试结果；
[0032]
图3是对不同纺织品对氨气的动态吸附性能测试结果；
[0033]
图4是对不同纺织品对氨气的动态释放性能测试结果。
具体实施方式
[0034]
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0035]
实施例1
[0036]
如图1所示，本实施例的纺织品对异味吸附及释放性能的检测系统，包括气体循环泵(图1中a指代)、样品室(图1中b指代)和气体化合物结构及成分检测器(图1中c指代)，所述气体循环泵的进气口通过管路与所述样品室的出气口连接并连通，所述气体循环泵的出气口通过管路与所述气体化合物结构及成分检测器的进气口连接并连通，所述气体化合物结构及成分检测器的出气口通过管路与所述样品室的进气口连接，其中，气体化合物结构及成分检测器连接主机终端进行数据分析、存储。
[0037]
整个装置具有设计轻巧，操作方便的特点，能对待测气体进行快速动态检测，准确、高效测试待测气体的成分和浓度，不仅可以动态检测纺织品释放气味的种类和浓度，还可以检测纺织品对气味的动态吸附及释放过程。
[0038]
更佳的，所述样品室内装有与进气孔方向垂直的网状支架，方便样品的放置，以及气体经过样品吸附。
[0039]
更佳的，所述气体化合物结构及成分检测器为傅里叶红外检测器。
[0040]
本实施例中，样品室长
×
宽
×
高规格为150-250mm
×
50-150mm
×
50-150mm，各个仪器或构件之间连接的管路均采用橡胶软管，橡胶软管的内径约为6-8mm，长度约为300-500mm。
[0041]
实施例2(纺织品气味吸附性能测试)
[0042]
s1、将2g羊毛纺织品置于样品室的网状支架上，关闭样品室，并确保整个系统是个闭路循环系统；
[0043]
s2、打开气体循环泵，调节流速3l/min；
[0044]
s3、通过微量注射器在气体循环泵进气口管路中注入10μl硫醇，硫醇在气流作用下，迅速气化，并在系统内均匀分散；
[0045]
s4、利用傅里叶红外检测仪实时测定气体浓度变化，
[0046]
s5、利用公式(1)计算样品对气体的吸附率q
t
(％)；
[0047][0048]
其中，c0为系统内气体的初始浓度(mg l-1
)，c
t
为系统内吸附平衡时的气体浓度(mg l-1
)；所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0049]
结论：羊毛纺织品对硫醇的动态吸附结果见图2，由图2可知，羊毛纺织品对硫醇没有吸附效果。
[0050]
实施例3(纺织品气味吸附性能测试)
[0051]
s1、将2g羊毛纺织品置于样品室的网状支架上，关闭样品室，并确保整个系统是个闭路循环系统；
[0052]
s2、打开气体循环泵，调节流速3l/min；
[0053]
s3、通过微量注射器在气体循环泵进气口管路中注入10μl吡啶，吡啶在气流作用下，迅速气化，并在系统内均匀分散；
[0054]
s4、傅里叶红外检测仪实时测定气体浓度变化；
[0055]
s5、利用公式(1)计算样品对气体的吸附率q
t
(％)；
[0056][0057]
其中，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppm。
[0058]
结论：羊毛纺织品对吡啶的动态吸附结果见图2，由图2可知，随着吸附时间的延长，羊毛纺织品对吡啶的吸附率增加，吸附160分钟时，吸附率为24.5％。
[0059]
实施例4(纺织品气味吸附性能测试)
[0060]
s1、将2g羊毛纺织品置于样品室的网状支架上，关闭样品室，并确保整个系统是个闭路循环系统；
[0061]
s2、打开气体循环泵，调节流速3l/min；
[0062]
s3、通过微量注射器在气体循环泵进气口管路中注入10μl乙酸，乙酸在气流作用下，迅速气化，并在系统内均匀分散；
[0063]
s4、傅里叶红外检测仪实时测定气体浓度变化；
[0064]
s5、利用公式(1)计算样品对气体的吸附率q
t
(％)；
[0065][0066]
其中，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0067]
结论：羊毛纺织品对乙酸的动态吸附结果见图2，由图2可知，随着吸附时间的延长，羊毛纺织品对乙酸的吸附率增加，前20分钟，吸附率快速增加，吸附40分钟时，吸附率已达到63.3％，120分钟时基本达到吸附平衡，吸附率为67.4％。
[0068]
实施例5(纺织品气味吸附性能测试)
[0069]
s1、将2g羊毛纺织品置于样品室的网状支架上，关闭样品室，并确保整个系统是个闭路循环系统；
[0070]
s2、打开气体循环泵，调节流速3l/min；
[0071]
s3、通过微量注射器在气体循环泵进气口管路中注入10μl氨水，氨水在气流作用下，迅速气化，并在系统内均匀分散；
[0072]
s4、傅里叶红外检测仪实时测定气体浓度变化；
[0073]
s5、利用公式(1)计算样品对气体的吸附率q
t
(％)；
[0074][0075]
其中，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0076]
结论：羊毛纺织品对氨气的动态吸附结果见图2，由图2可知，羊毛纺织品对氨气的吸附效果最好，前40分钟，吸附率快速增加，吸附40分钟时，吸附率已达到88.2％，40分钟后吸附率变化较慢，120分钟时基本达到吸附平衡，吸附率为96.4％。四种测试气体，羊毛纺织品对氨气的吸附效果最好。
[0077]
实施例6(纺织品气味吸附性能测试)
[0078]
s1、将2g涤纶纺织品置于样品室的网状支架上，关闭样品室，并确保整个系统是个闭路循环系统；
[0079]
s2、打开气体循环泵，调节流速3l/min；
[0080]
s3、通过微量注射器在气体循环泵进气口管路中注入10μl氨水，氨水在气流作用下，迅速气化，并在系统内均匀分散；
[0081]
s4、傅里叶红外检测仪实时测定气体浓度变化；
[0082]
s5、利用公式(1)计算样品对气体的吸附率q
t
(％)；
[0083][0084]
其中，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0085]
结论：涤纶纺织品对氨气的动态吸附结果见图3，由图3可知，随着吸附时间的延长，涤纶纺织品对氨气的吸附率逐渐增加，吸附120分钟时，吸附率为58.8％。
[0086]
实施例7(纺织品气味吸附性能测试)
[0087]
s1、将2g纯棉纺织品置于样品室的网状支架上，关闭样品室，并确保整个系统是个闭路循环系统；
[0088]
s2、打开气体循环泵，调节流速5ml/min；
[0089]
s3、利用微量注射器在气体循环泵进气口管路中注入10μl氨水；
[0090]
s4、利用傅里叶红外检测仪测定气体浓度；
[0091]
s5、利用公式(1)计算样品对气体的吸附率q
t
(％)；
[0092][0093]
其中，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0094]
结论，纯棉纺织品对氨气的动态吸附结果见图3，由图3可知，随着吸附时间的延长，纯棉纺织品对氨气的吸附率逐渐增加，吸附120分钟时，吸附率为80.3％。三种纺织品中，羊毛织物对氨气的吸附效果最好。
[0095]
实施例8(纺织品气味释放性能测试)
[0096]
步骤一、将2g已经吸附氨气饱和的涤纶纺织品置于样品室的网状支架上，关闭样品室，并确保整个系统是个闭路循环系统；
[0097]
步骤二、打开气体循环泵，调节流速5ml/min；
[0098]
步骤三、利用傅里叶红外检测仪测定气体浓度；
[0099]
其中，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0100]
结论：涤纶纺织品对氨气的动态释放结果见图4，由图4可知，第1小时涤纶纺织品对氨气的释放速率最快，系统内氨气浓度已达到平衡，浓度为51.6ppmv。
[0101]
需要特别说明的是：图4中羊毛(wool)和空白(blank)两条曲线在图中有部分交替重合，灰色曲线代表wool，黑色曲线代表系统内无样品(blank曲线绝大部分在wool曲线的下方)。
[0102]
实施例9(纺织品气味释放性能测试)
[0103]
步骤一、将2g已经吸附氨气饱和的纯棉纺织品置于样品室的网状支架上，关闭样
品室，并确保整个系统是个闭路循环系统；
[0104]
步骤二、打开气体循环泵，调节流速5ml/min；
[0105]
步骤三、利用傅里叶红外检测仪测定气体浓度；
[0106]
其中，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0107]
结论：纯棉纺织品对氨气的动态释放结果见图4，由图4可知，0.5小时时纯棉纺织品对氨气的释放已达平衡，系统内氨气浓度已达到平衡，浓度为27.8ppmv。
[0108]
实施例10(纺织品气味释放性能测试)
[0109]
步骤一、将2g已经吸附氨气饱和的羊毛纺织品置于样品室的网状支架上，关闭样品室，并确保整个系统是个闭路循环系统；
[0110]
步骤二、打开气体循环泵，调节流速5ml/min；
[0111]
步骤三、利用傅里叶红外检测仪测定气体浓度；
[0112]
其中，所述傅里叶红外检测仪的响应时间小于20s，工作温度20-50℃，分辨率8cm-1
or 4cm-1
，扫描频率10次/s，波长范围900-4200cm-1
，检测极限0.5ppmv。
[0113]
结论：羊毛纺织品对氨气的动态释放结果见图4,由图4可知，羊毛对氨气的吸附性能较强，释放率较低，测试第4个小时，系统内氨气的浓度仅为10.3ppmv，远低于涤纶纺织品和纯棉纺织品对氨气的释放浓度
[0114]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0115]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0116]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0117]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0118]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0119]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。