Page 59 - 《橡塑技术与装备》2024年1期

理论与研究 陈志锋 等·电子鼻技术在再生塑料气味分析中的应用研究

中的高温、高剪切造成挥发性物质及气味的生成，被 号导入数据处理软件进行主成分分析，可获得 PCA 图，
电子鼻的 W1W、W5S 传感器识别。 建立 PCA 模型。由图 4 和表 1 可知，横坐标轴和纵
由此可见，通过气味指纹图，结合生产工艺，可 坐标轴代表第一主成分和第二主成分的贡献率，分别
以知道再生塑料的主要气味的来源及主要气味成分， 为 75.95% 和 22.42%，两者相加的贡献率为 98.37%，
有利于生产企业依据结果选用低气味低挥发的原料及 即通过 PCA 分析，气味的特征信息达到 98.37% 以上，
助剂，优化生产配方，改进生产工艺，从源头上降低 足够表征样品气味的整体信息 ；不同再生塑料之间的
再生塑料产品的气味。 识别能力均＞ 0.99，并且在 PCA 图中没有发生重叠，
PCA 模型的准确度较高，可以完全将不同再生塑料
气味的差异区分开 ；根据 10 种再生塑料在 PCA 图中
对应位置可知试样气味强度大小为 ABS( 一级再生 )
＜ PP( 一级再生 ) ＜ PE( 一级再生 ) ＜ HIPS （一级再生）
＜ HIPS（二级再生）＜ ABS（二级再生）＜ PE(二
级再生 ) ＜ PP( 二级再生 ) ＜ PE( 三级再生 ) ＜ PP(三
级再生 )，这和人工嗅辨不同再生塑料的结果一致（见
表 2）。ABS 通常作为工程材料，其抗热氧老化的能力
较强 ； HIPS 通常作为包装和一次性用品，相对其他塑
料，助剂添加量要少 ；使得 ABS、HIPS 的气味强度
要弱于 PE 和 PP ；再生塑料重复使用次数多，老化降
解程度深，气味强度也就越高，同类型的再生塑料的
气味均是三级＞二级＞一级。

图 3 再生 PP、PE 塑料的指纹图

2.3 主成分分析（PCA）
图 4 是不同再生塑料的主成分（PCA）图，表 1

是不同再生塑料间的识别能力 , 表 2 是人工嗅变不同
再生塑料的结果。
电子鼻 PEN3.5 带有数据处理软件，将传感器响
应最高值处的 62 s、63 s、64 s、65 s 四个时间点信 图 4 不同再生塑料的主成分（PCA）图
表 1 不同再生塑料间的识别能力
ABS ABS HIPS HIPS PP PP PP PE PE PE
( 一级再生 ) ( 二级再生 ) ( 一级再生 ) ( 二级再生 ) ( 一级再生 ) ( 二级再生 ) ( 三级再生 ) ( 一级再生 ) ( 二级再生 ) ( 三级再生 )
ABS
( 一级再生 ) \ 1 1 1 1 1 1 1 1 1
ABS 1 \ 1 0.993 1 1 1 1 1 1
( 二级再生 )
HIPS
( 一级再生 ) 1 1 \ 1 0.999 1 1 1 1 1
HIPS
( 二级再生 ) 1 0.993 1 \ 1 1 1 1 1 1
PP 1 1 0.999 1 \ 1 1 0.992 1 1
( 一级再生 )
PP
( 二级再生 ) 1 1 1 1 1 \ 1 1 1 1
PP
( 三级再生 ) 1 1 1 1 1 1 \ 1 1 1

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