一种纺织品甲醛及pH值检测装置及方法与流程

本发明涉及纺织品检测技术领域，更具体的说是涉及一种纺织品甲醛及ph值检测装置及方法。

背景技术：

甲醛作为纤维素纤维树脂整理的常用交联剂，广泛应用于纯纺或混纺产品(包括部分真丝产品)，从而赋予纺织品防缩、抗皱、免烫和易去污等功能。但是，甲醛含量超标的纺织品在穿着或使用过程中，部分未交联的或水解产生的游离甲醛会释放出来，对人体健康造成损害。目前，我国对纺织品上甲醛含量有强制性规定，检测纺织品甲醛含量的方法标准是gb/t2912.1—2009《纺织品甲醛的测定第1部分：游离和水解的甲醛(水萃取法)》，采用紫外－可见光吸收分光光度计(uv—vis)的分析方法。

纺织品ph值是指面料中残留的酸碱含量，一般要求都在中性范围。ph值检测也很有必要，ph值超标，其危害不亚于甲醛。假如由于纺织品导致人体皮肤的表面呈弱酸性，这样便会利于防止病菌的侵入，如果服装中的酸碱度超标，就会使人体皮肤的免疫力降低。一个直观的表现是，部分皮肤敏感的群体，如果穿着ph值超标的服装，会引起皮肤红肿或者瘙痒而导致身体不适。目前，我国对纺织品ph值也有强制性规定，检测纺织品ph值的方法标准是gb/t7573-2009《纺织品水萃取液ph值的测定》，采用ph计测定纺织品中ph值。

目前国标规定的对纺织品检测的方法在分析极限、准确度和重现性方面都有很大的优越性，但检测步骤操作繁琐，专业性要求高，甲醛和ph值都是分开单独检测，难以实现现场快速检测。并且使用ph计玻璃电极携带不便，容易碰坏，使用前一般需要校正。

因此，如何提供一种检测简单，准确度高的纺织品甲醛及ph值检测装置及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种纺织品甲醛及ph值检测装置及方法，用分光光度法检测甲醛，用颜色检测法检测ph值。此外，把甲醛和ph值检测试剂预先固定在微流控芯片的特定检测区，操作时不需要配置检测试剂，简化操作流程，无需专业人员，与配套便携式设备连用，可实现现场快速检测。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种纺织品甲醛及ph值检测装置，包括控制单元、光电检测光源、颜色检测机构、光电检测机构和微流控芯片；其中所述光电检测光源、所述颜色检测机构、所述光电检测机构分别与所述控制单元电性连接；所述微流控芯片位于所述光电检测光源和所述颜色检测机构下方，并且所述微流控芯片的甲醛检测区与所述光电检测光源对应，所述微流控芯片的ph值检测区与所述颜色检测机构对应；所述光电检测机构位于所述微流控芯片的甲醛检测区下方。

优选的，在上述一种纺织品甲醛及ph值检测装置中，所述颜色检测机构包括颜色检测摄像头和辅助照射光源，所述辅助照射光源位于所述颜色检测摄像头两侧或周围，所述颜色检测摄像头和所述辅助照射光源分别与所述控制单元电性连接。

优选的，在上述一种纺织品甲醛及ph值检测装置中，所述微流控芯片为圆角矩形的单样本检测芯片，所述单样本检测芯片上内置有单样本甲醛检测池、单样本ph值检测池、单样本进液微流通道、单样本通气微流通道；所述单样本甲醛检测池和所述单样本ph值检测池通过所述单样本进液微流通道与所述单样本检测芯片上开设的单样本加液口连通；所述单样本甲醛检测池和所述单样本ph值检测池分别通过所述单样本通气微流通道与所述单样本检测芯片上开设的两个单样本通气口连通。

优选的，在上述一种纺织品甲醛及ph值检测装置中，所述单样本甲醛检测池内预存有甲醛检测试剂，所述单样本ph值检测池内预存有ph值检测试剂；所述单样本甲醛检测池和所述单样本ph值检测池的区域材料为透明材料，所述单样本甲醛检测池作为所述单样本检测芯片的甲醛检测区，所述单样本ph值检测池作为所述单样本检测芯片的ph值检测区。

优选的，在上述一种纺织品甲醛及ph值检测装置中，所述微流控芯片为圆盘形的多样本检测芯片，所述多样本检测芯片上呈环状分布有多个样本检测单元；所述样本检测单元包括内置于所述多样本检测芯片上的多样本储液池、多样本进液微流通道、多样本甲醛检测池和多样本ph值检测池；其中所述多样本储液池设置有两个，通过加液通道连通；两个所述多样本储液池通过所述多样本进液微流通道分别与所述多样本甲醛检测池和多样本ph值检测池连通；两个所述多样本储液池分别与所述多样本检测芯片上开设的多样本加液口和多样本通气口连通。

优选的，在上述一种纺织品甲醛及ph值检测装置中，所述多样本甲醛检测池内预存有甲醛检测试剂，所述多样本ph值检测池内预存有ph值检测试剂；所述多样本检测芯片上的圆心处开设有贯穿的芯片固定孔，并且所述多样本甲醛检测池和所述多样本ph值检测池的区域材料为透明材料，所述多样本甲醛检测池作为所述多样本检测芯片的甲醛检测区，所述多样本ph值检测池作为所述多样本检测芯片的ph值检测区。

优选的，在上述一种纺织品甲醛及ph值检测装置中，所述控制单元、光电检测光源、颜色检测机构和光电检测机构安装在机架上，所述机架上设置有支撑微流控芯片的托板。

优选的，在上述一种纺织品甲醛及ph值检测装置中，所述光电检测机构为光强检测传感器，光强检测传感器为硅光电池或光敏二极管或光电倍增管或半导体光电倍增管或光敏电阻；所述颜色检测机构为颜色传感器，所述颜色传感器为ccd或cmos或颜色光敏管。

一种纺织品甲醛及ph值的检测方法，包括以下步骤：

步骤一：根据检测样本数量选择所述微流控芯片，当需要对多个样本检测时选择多样本检测芯片，当仅需要对单个样本进行检测时选择单样本检测芯片；

步骤二：制取纺织品提取液，并将纺织品提取液加入到多样本检测芯片加液口内或者单样本检测芯片加液口内，使纺织品提取液与微流控芯片内预存的甲醛检测试剂和ph值检测试剂进行反应，得到反应产物；

步骤三：将微流控芯片安装在机架上，使微流控芯片位于光电检测光源和颜色检测机构下方，并且微流控芯片的甲醛检测区与光电检测光源对应，微流控芯片的ph值检测区与颜色检测机构对应；光电检测机构位于所述微流控芯片的甲醛检测区下方；

步骤四：通过光电检测光源与光电检测机构配合，将采集到甲醛检测区的光强信息发送到控制单元，控制单元根据分光光度法检测出甲醛含量；通过颜色检测机构采集ph值检测区的颜色信息，并将采集到的颜色信息发送到控制单元，控制单元通过颜色检测法检测出ph值。

优选的，在上述一种纺织品甲醛及ph值的检测方法中，在所述步骤二中，当选择多样本检测芯片时，所述多样本检测芯片通过芯片固定孔安装在离心设备上，在所述离心设备运动时带动所述多样本检测芯片转动，使所述多样本检测芯片中纺织品提取液流动，进入到多样本检测芯片的多样本甲醛检测池和多样本ph值检测池内，并在多样本甲醛检测池和多样本ph值检测池产生对应的反应产物；

当选择单样本检测芯片时，通过微流控进样泵将纺织品提取液经单样本加液口加入，在微流控进样泵的压力驱动下，纺织品提取液分别进入到单样本检测芯片的单样本甲醛检测池和单样本ph值检测池内，并在单样本甲醛检测池和单样本ph值检测池产生对应的反应产物。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种纺织品甲醛及ph值检测装置及方法，本发明解决了传统纺织品甲醛及ph值检测单独进行，甲醛检测使用有机溶剂对人体及环境不友好、溶液配制繁琐，ph值检测用ph计、需要校准不易携带，以及专业化程度高等问题。

本发明所提供的纺织品甲醛及ph值检测装置及方法，避免了繁琐操作、人工误差，使纺织品甲醛及ph值检测标准化，将极大改进纺织品甲醛及ph值的准确度与时效性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明的结构示意图；

图2附图为单样本微流控芯片的结构示意图；

图3附图为多样本微流控芯片的结构示意图；

图4附图为颜色检测机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种纺织品甲醛及ph值检测装置及方法，避免了繁琐操作、人工误差，使纺织品甲醛及ph值检测标准化，将极大改进纺织品甲醛及ph值的准确度与时效性。

一种纺织品甲醛及ph值检测装置，包括控制单元1、光电检测光源2、颜色检测机构3、光电检测机构4和微流控芯片5；其中光电检测光源2、颜色检测机构3、光电检测机构4分别与控制单元1电性连接；微流控芯片5位于光电检测光源2和颜色检测机构3下方，并且微流控芯片5的甲醛检测区51与光电检测光源2对应，微流控芯片5的ph值检测区52与颜色检测机构3对应；光电检测机构4位于微流控芯片5的甲醛检测区51下方。

为了进一步优化上述技术方案，颜色检测机构3包括颜色检测摄像头31和辅助照射光源32，辅助照射光源32位于颜色检测摄像头31两侧或周围，颜色检测摄像头31和辅助照射光源32分别与控制单元1电性连接。

为了进一步优化上述技术方案，微流控芯片5为圆角矩形的单样本检测芯片53，单样本检测芯片53上内置有单样本甲醛检测池531、单样本ph值检测池532、单样本进液微流通道533、单样本通气微流通道534；单样本甲醛检测池531和单样本ph值检测池532通过单样本进液微流通道533与单样本检测芯片53上开设的单样本加液口535连通；单样本甲醛检测池531和单样本ph值检测池532分别通过单样本通气微流通道534与单样本检测芯片53上开设的两个单样本通气口536连通。

为了进一步优化上述技术方案，单样本甲醛检测池531内预存有甲醛检测试剂，单样本ph值检测池532内预存有ph值检测试剂；单样本甲醛检测池531和单样本ph值检测池532的区域材料为透明材料，单样本甲醛检测池531作为单样本检测芯片53的甲醛检测区51，单样本ph值检测池532作为单样本检测芯片53的ph值检测区52。

为了进一步优化上述技术方案，微流控芯片5为圆盘形的多样本检测芯片54，多样本检测芯片54上呈环状分布有多个样本检测单元541；样本检测单元541包括内置于多样本检测芯片54上的多样本储液池542、多样本进液微流通道543、多样本甲醛检测池544和多样本ph值检测池545；其中多样本储液池542设置有两个，通过加液通道546连通；两个多样本储液池542通过多样本进液微流通道543分别与多样本甲醛检测池544和多样本ph值检测池545连通；两个多样本储液池542分别与多样本检测芯片54上开设的多样本加液口547和多样本通气口548连通。

为了进一步优化上述技术方案，多样本甲醛检测池544内预存有甲醛检测试剂，多样本ph值检测池545内预存有ph值检测试剂；多样本检测芯片54上的圆心处开设有贯穿的芯片固定孔549，并且多样本甲醛检测池544和多样本ph值检测池545的区域材料为透明材料，多样本甲醛检测池544作为多样本检测芯片54的甲醛检测区51，多样本ph值检测池545作为多样本检测芯片54的ph值检测区52。

为了进一步优化上述技术方案，控制单元1、光电检测光源2、颜色检测机构3和光电检测机构4安装在机架6上，机架6上设置有制成微流控芯片5的托板7。

为了进一步优化上述技术方案，光电检测机构4为光强检测传感器，光强检测传感器为硅光电池或光敏二极管或光电倍增管或半导体光电倍增管或光敏电阻；颜色检测机构3为颜色传感器，颜色传感器为ccd或cmos或颜色光敏管。

一种纺织品甲醛及ph值的检测方法，包括以下步骤：

步骤一：根据检测样本数量选择微流控芯片5，当需要对多个样本检测时选择多样本检测芯片54，当仅需要对单个样本进行检测时选择单样本检测芯片53；

步骤二：制取纺织品提取液，并将纺织品提取液加入到多样本检测芯片54加液口内或者单样本检测芯片53加液口内，使纺织品提取液与微流控芯片5内预存的甲醛检测试剂和ph值检测试剂进行反应，得到反应产物；

步骤三：将微流控芯片5安装在机架6上，使微流控芯片5位于光电检测光源2和颜色检测机构3下方，并且微流控芯片5的甲醛检测区51与光电检测光源2对应，微流控芯片5的ph值检测区52与颜色检测机构3对应；光电检测机构4位于微流控芯片5的甲醛检测区51下方；

步骤四：通过光电检测光源2与ccd传感器配合，将采集到甲醛检测区51的光强信息发送到控制单元1，控制单元1根据分光光度法检测出甲醛含量；通过颜色检测摄像头31和位于颜色检测摄像头31两侧的辅助照射光源32采集ph值检测区52的颜色信息，并将采集到的颜色信息发送到控制单元1，控制单元1通过颜色检测法检测出ph值。

颜色检测法检测ph值的方法参考《机械与电子》2017年07期，作者赵亚、王震洲发表的基于数字图像处理的ph试纸自动检测技术中的方法进行检测。

优选的，在上述一种纺织品甲醛及ph值的检测方法中，在步骤二中，当选择多样本检测芯片54时，多样本检测芯片54通过芯片固定孔549安装在离心设备上，在离心设备运动时带动多样本检测芯片54转动，使多样本检测芯片54中纺织品提取液流动，进入到多样本检测芯片54的多样本甲醛检测池544和多样本ph值检测池545内，并在多样本甲醛检测池544和多样本ph值检测池545产生对应的反应产物；

当选择单样本检测芯片53时，通过微流控进样泵将纺织品提取液经单样本加液口535加入，在微流控进样泵的压力驱动下，纺织品提取液分别进入到单样本检测芯片53的单样本甲醛检测池531和单样本ph值检测池532内，并在单样本甲醛检测池531和单样本ph值检测池532产生对应的反应产物。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。