告別 “靠鼻聞”！AIRSENSE 電子鼻，重新定義辦公家具真皮氣味檢測(cè)方法

皮革氣味的成分復(fù)雜，包含烷烴、烯烴、芳香烴及低沸點(diǎn)多環(huán)芳烴等。真皮從原皮到成品經(jīng)歷了鞣制、染色、加脂、涂飾等工序，殘留的化學(xué)物質(zhì)與皮革本身產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物導(dǎo)致辦公家具真皮有一定的氣味。辦公家具真皮氣味檢測(cè)是品質(zhì)評(píng)估的重要環(huán)節(jié)，皮革異味問(wèn)題在辦公家具生產(chǎn)中較為普遍。目前，我國(guó)大多數(shù)辦公家具企業(yè)采用主觀評(píng)價(jià)法檢測(cè)真皮氣味。該方法依賴(lài)感官判斷，容易受到人員、時(shí)間、環(huán)境等因素的影響，導(dǎo)致結(jié)果差異較大。為克服上述問(wèn)題，需引入更為客觀的評(píng)價(jià)方法，以提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)。
本研究采用電子鼻技術(shù)對(duì)辦公家具的真皮進(jìn)行氣味的定性分析，提供客觀的分析數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)人員對(duì)真皮氣味的主觀評(píng)價(jià)，探討仿生技術(shù)與主觀評(píng)價(jià)法相結(jié)合的分析模式，旨在為真皮氣味品質(zhì)的判定提供參考依據(jù)。
01
AIRSENSE電子鼻
AIRSENSE電子鼻是一款融合先進(jìn)科技的精密儀器，其核心在于模擬生物嗅覺(jué)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制。儀器內(nèi)部配備了由多種金屬氧化物（MOS）傳感器組成的高靈敏度陣列。真皮氣味會(huì)釋放出特定的揮發(fā)性有機(jī)化合物，這些化合物的成分和含量會(huì)隨著材質(zhì)的不同而發(fā)生變化。電子鼻正是利用這一特性，通過(guò)其內(nèi)部的氣體傳感器陣列來(lái)捕捉這些 “氣味信號(hào)"。

02
核心設(shè)備與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

01
主要儀器與細(xì)節(jié)
實(shí)驗(yàn)儀器：德國(guó)AIRSENSE電子鼻。
研究選用 AIRSENSE電子鼻，其搭載高靈敏度金屬氧化物傳感器，可針對(duì)性響應(yīng)不同類(lèi)別揮發(fā)性化合物（如 W1S 檢測(cè)短鏈烷烴、W2S 識(shí)別醇醛醚、W1W 捕捉無(wú)機(jī)硫化物），具備快速響應(yīng)、多氣體識(shí)別及便攜性?xún)?yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)以 3 種不同原料來(lái)源、工藝的辦公家具真皮為對(duì)象，同步實(shí)施主觀氣味法與電子鼻客觀檢測(cè)，具體方案如下：
02
數(shù)據(jù)處理策略
采用 WinMuster 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，結(jié)合主成分分析（PCA）提取核心特征，通過(guò)雷達(dá)圖可視化氣味指紋差異，并建立傳感器響應(yīng)與氣味成分的關(guān)聯(lián)模型。

03
結(jié)果與討論

主觀與客觀檢測(cè)的關(guān)聯(lián)性驗(yàn)證
氣味等級(jí)的對(duì)應(yīng)性：電子鼻響應(yīng)強(qiáng)度與主觀評(píng)分呈正相關(guān) —— 樣品 3 濕態(tài)主觀評(píng)分為 4 級(jí)（超標(biāo)），其醇醛醚、短鏈烷烴對(duì)應(yīng)的傳感器響應(yīng)值較樣品 1（主觀 1-3 級(jí)）高出 40% 以上；對(duì)照組（空罐）主觀 1 級(jí)，電子鼻各傳感器響應(yīng)均接近基線(xiàn)。

環(huán)境影響的量化呈現(xiàn)：濕態(tài)樣品因水分加速揮發(fā)性化合物釋放，電子鼻檢測(cè)到的響應(yīng)傳感器數(shù)量較干態(tài)增加 3-4 個(gè)，其中 W2S（醇醛醚）傳感器響應(yīng)增幅最大，印證了 “潮濕環(huán)境異味加劇" 的感官經(jīng)驗(yàn)。
氣味成分的精準(zhǔn)定位
對(duì)樣品 2 的 PCA 分析顯示，第一主成分方差貢獻(xiàn)率 87.06%，第二主成分 8.86%，累計(jì)達(dá) 95.91%，表明電子鼻能完整捕捉氣味特征。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)：
氣味主要來(lái)源于醇醛醚成分（W2S 傳感器） 和甲烷等短鏈烷烴（W1S 傳感器） ，兩者貢獻(xiàn)占比超 90%；

氫氣（W6S）、弱極性烷烴（W5C）等成分對(duì)氣味影響微弱，可排除其作為關(guān)鍵檢測(cè)指標(biāo)的可能性。
標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的擬定
通過(guò) 100 次有效濕態(tài)實(shí)驗(yàn)，為樣品 2 建立電子鼻檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：
雷達(dá)圖呈 “水滴型" 分布，W5S（氮氧化合物）傳感器響應(yīng)值最高（均值 1.83），其余傳感器響應(yīng)值在 0.77-1.37 區(qū)間；
超出均值 ±20% 或雷達(dá)圖輪廓異常時(shí)，需啟動(dòng)二次檢測(cè)，該標(biāo)準(zhǔn)使檢測(cè)重復(fù)性從主觀法的 65% 提升至 92%。

04
重塑真皮質(zhì)量控制體系

生產(chǎn)端快速篩查：AIRSENSE電子鼻單次檢測(cè)僅需 5-10 分鐘，較 GC-MS 縮短 90% 以上，可集成至生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)原料進(jìn)場(chǎng)、成品出庫(kù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免不合格材料流入后續(xù)工序。
標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的技術(shù)支撐：建立的氣味指紋數(shù)據(jù)庫(kù)可替代人工經(jīng)驗(yàn)，為辦公家具行業(yè)提供統(tǒng)一的檢測(cè)參照，解決 “不同機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果差異" 的行業(yè)痛點(diǎn)。
健康風(fēng)險(xiǎn)的提前預(yù)警：通過(guò)醛類(lèi)相關(guān)傳感器（如 8 號(hào)傳感器）的異常響應(yīng)，可間接提示甲醛等有害物風(fēng)險(xiǎn)，為后續(xù) GC-MS 定量分析鎖定目標(biāo)成分，降低檢測(cè)成本。

05
結(jié)語(yǔ)

目前AIRSENSE電子鼻已經(jīng)與GC-MS結(jié)合，構(gòu)建 “定性篩查 + 定量驗(yàn)證" 的一體化體系，AIRSENSE電子鼻以其客觀、快速、便攜的特性，打破了辦公家具真皮氣味檢測(cè)依賴(lài)人工感官的傳統(tǒng)模式。通過(guò)建立氣味指紋圖譜與成分關(guān)聯(lián)模型，該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了氣味等級(jí)的精準(zhǔn)區(qū)分，更為主觀評(píng)價(jià)提供了量化數(shù)據(jù)支撐。隨著傳感器技術(shù)升級(jí)與算法優(yōu)化，電子鼻有望推動(dòng)辦公家具行業(yè)建立與汽車(chē)行業(yè)比肩的精細(xì)化氣味檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，為室內(nèi)健康環(huán)境構(gòu)建第一道防線(xiàn)。