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      紡織品異味檢測方法及去除方法

      所屬欄目:工業設計論文 發布日期:2020-09-28 10:09 熱度:

         早期人們對紡織品的需求主要集中在避體、保暖等滿足基本生存需求的方面,隨著時代的發展與科技的進步,人們對紡織品的關注逐步朝著復合性能的方向發展。基于“綠色消費”的理念,許多國家和國際組織對紡織品的相關標準進行了嚴格的改進,從生產到穿著這一系列的環節去規范紡織品的安全性。紡織品異味作為一項直接影響人們使用舒適度的指標,被各個國家與機構列入了安全考核體系。Oeko-TexStandard100:2019和GB18401—2010《國家紡織產品基本安全技術規范》上明文規定,紡織品上不得有霉味、高沸程石油味、魚腥味、芳香烴味或香水味等特殊氣味[1,2]。紡織品上的異味主要來自兩個部分:一是在加工處理階段,殘留的各類整理劑及助劑造成的異味殘留;二是在運輸等環節中,紡織品被微生物所污染,或紡織品從外界環境中吸附異味[3]。目前,對于紡織品異味的檢測,主要有兩種方法,分別是主觀檢測法和客觀檢測法。本文將對紡織品異味的來源、檢測方法及去除方法作一個詳細介紹。

      紡織品異味檢測方法及去除方法

        1紡織品異味的來源

        表1中列出了一些常見的可能引起紡織品異味的化合物及其氣味描述。

        1.1霉味

        紡織品上的霉味是由多種因素復合得到的,其中細菌、真菌等微生物在紡織品上分解產生的代謝產物是造成霉味的主要因素。紡織品在加工運輸過程中,由于工藝、環境等因素的影響,容易形成適宜細菌、真菌繁殖的微環境,造成細菌、真菌的大量繁殖,最后細菌、真菌分解產生的代謝產物使得紡織品上產生霉味。

        1.2高沸程石油味

        紡紗及紡織品印染整理中的常用助劑,其主要組成成分是礦物油。化纖類長絲在紡紗過程中會產生靜電,為了減少靜電對織造過程的影響,常需要加入一些油劑;羊毛在開松過程中,需要使用毛油來減少開松過程中纖維的損傷,同時也能提升羊毛的開松效果;煤油常與水、乳化劑混合作為涂料印花的增稠劑;加工過程中使用的機械設備,也需要使用一些油劑起到潤滑作用,殘留的油劑會給紡織品帶來石油氣味。高沸程石油屬于微毒物質,有刺激和麻醉的作用,人體少量吸入可能會引起粘膜刺激,大量吸入可能會引起化學性肺炎,危害人體健康,因此要減少甚至去除掉紡織品上的殘留助劑[4]。

        1.3魚腥味

        三甲胺[(CH3)3N]是造成紡織品上產生魚腥味的主要因素。紡織品經樹脂整理后,在烘焙過程中會產生副產物三甲胺,三甲胺會以甲胺鹽的形式存在于紡織品上,從而產生難聞的魚腥味。三甲胺對人的眼、呼吸系統有刺激作用,長期接觸會讓人體感覺不舒適,影響紡織品的使用體驗。

        1.4芳香烴味或香水味

        在紡織品的加工過程中,含有芳香烴化合物的助劑常常被使用,這正是芳香烴味的來源。此外,某些商家由于加工與運輸環節中對紡織品的處理不當,導致紡織品上產生異味,為了掩蓋其他異味而使用的芳香劑,造成紡織品產生新的異味。芳香烴化合物會刺激人體的皮膚、粘膜,還會對中樞神經系統產生麻醉作用。人體長期接觸一定濃度的芳香烴,會造成嚴重后果,產生神經衰弱綜合征、肝腫大、等癥狀[5]。

        2紡織品異味的檢測方法

        2.1異味主觀檢測法

        主觀檢測方法是指嗅覺法,專業人士會通過嗅覺來評判紡織品上的異味。在異味檢測過程中,異味檢測師只要聞到上述4種異味中的一種或多種氣味時,該紡織品則被判定為“有異味”。但是該檢測方法主觀性太強,常常會造成以下問題。2.1.1存在主觀差異性。由于缺乏統一的判定標準,不同的異味檢測所由于自身氣味敏感度的不同,得到的結果也會出現較大誤差,造成實驗結果的不準確。2.1.2紡織品異味的檢測具有兩大特征,分別是重復性較差與復現性較差。重復性差主要表現為,同一批次樣品在同一檢測條件下由不同的人檢測,得出的結果可能存在差異;復現性差主要表現為,同一批次樣品在不同實驗室檢測,得出的結果可能存在差異。2.1.3紡織品中的異味物質大多都具有一定的毒性,長期吸入對異味檢測員的身體有一定的損害,輕則給異味檢測員帶來不適感,重則會引起呼吸道類的疾病。2.1.4現階段國內外相關機構無異味標準樣品作為對照組,導致異味的檢測結果不具備可比性。因此,現在迫切需要用一種客觀的評價方法來代替嗅覺法。

        2.2異味客觀檢測法

        客觀檢測方法是指頂空氣相色譜法和電子鼻法。2.2.1頂空氣相色譜法頂空技術與氣相色譜技術進行聯用分析,已經形成了一個相對完善的分析體系。主要可分為三類:靜態頂空分析法、動態頂空分析法、頂空-固相微萃取法。頂空氣相色譜法可以測出氣味的成分的構成,并能夠準確的定量[6]。2.2.1.1靜態頂空分析法靜態頂空分析法是指,將樣品密封在一個容器中,在一定條件下使氣液(氣固)兩相達到平衡,然后取氣相部分進行氣相色譜質譜分析的方法。該方法裝置簡單,操作方便,但在定量分析上由于其濃縮倍數小而存在一定的不足,難以區分沸點較高的組分。蘆麗等人采用靜態頂空氣相色譜法測定了保健酒中的高級醇類和酯類,檢出限為0.3~2.5μg·mL-1,定量限為0.9~8.2μg·mL-1[7]。王昊等利用靜態頂空氣相色譜法,對紡織品中的6種異味物質進行了分析,最低檢測限在0.008~0.189μg/mL之間,相對標準偏差RSD值小于4.84%[8]。史莉等通過靜態頂空-氣質聯用法快速測定了EVA家具中苯乙酮和2-苯基-2-丙醇釋放量[9]。王曉寧等人利用靜態頂空氣相色譜質譜檢測法測定了棉織物中魚腥味物質三甲胺方法操作簡便,線性度良好[10]。2.2.1.2動態頂空法動態頂空法也被稱作吹掃捕集法,是指兩相在未達到氣液(氣固)平衡狀況下,進行多次取樣,直至完全萃取出樣品的揮發性組分。該方法操作相對復雜,適用于復雜基質中揮發性較高的組分,對較難揮發及濃度較低的組分也同樣有效。黃代紅等人運用動態頂空氣相色譜質譜聯用法對算盤子花香味中的化學成分進行了準確鑒定[11]。孫志梅等人則對煙草中的香味成分進行了分析[12]。孫源順等人利用吹掃捕集/氣相色譜-質譜法測定了水中的7種醇類化合物[13]。林森峰等人運用動態頂空氣相色譜質譜聯用法測出了飲用水源水中61種揮發性有機物(VOCs),加標回收率為75.8%~116%,相對標準偏差為1.16%~21.6%[14]。2.2.1.3頂空-固相微萃取法頂空-固相微萃取法是利用熱解析將吸附的組分通過氣相色譜質譜聯用儀進行分析,該方法對于微量揮發性組分的分析尤其適用,操作簡單,靈敏度和精密度都較好。朱青云等人利用頂空固相微萃取—氣質聯用技術,分析了青海省不同產地牦牛肉中揮發性風味成分,結果表明,牦牛肉中具有34種揮發性組分[15]。李濤等人用同樣的方法分析濃香型酒中的香氣成分,結果表明,濃香型酒香氣中具有105種揮發性組分[16]。于昕辰等人測定了煙氣中特征物質的濃度變化,建立了去除紡織品卷煙味的評價指標[17]。張卓旻等人分析了紡織品中的5種揮發性有機物(VOCs),檢出限在0.005~0.011ng/g之間[18]。

        2.3電子鼻技術

        電子鼻也被稱為氣味掃描儀,是模擬動物嗅覺器官開發出的一種人工嗅覺系統,其組成包括氣味取樣操作器、氣體傳感陣列器和信號處理系統三個部分,電子鼻技術具有響應時間短、檢測速度快和重復性好等特點。李霞等人利用電子鼻技術區分鵝絨與鴨絨,結果表明,最小二乘法的校正集識別率達到97.5%,驗證集的識別率達90%,電子鼻技術能夠較為準確的區別鵝絨和鴨絨[19]。劉偉玲等[20]基于電子鼻技術對混合氣體的識別進行了研究,得出電子鼻可以準確鑒別和區分混合氣體。羅美玲等人利用電子鼻技術對普洱熟茶香氣判別進行了研究,結果表明,電子鼻技術在普洱茶香氣檢測領域具有發展前景[21]。

        3去除異味的方法

        紡織品去除異味主要包括抗菌防臭整理法、氧化法、吸收法和纖維表面功能化處理這四類方法[22,23]。

        3.1抗菌防臭整理法

        紡織品抗菌防臭整理主要有兩種方法,一是通過纖維改性,二是通過織物后整理。采用織物后整理的方法有很多缺點,如耐洗滌性差、色牢度差、缺乏持久性;通過對纖維進行物理、化學改性使其獲得抗菌性能或在復合紡絲過程中將抗菌劑與紡絲液混合后直接紡出抗菌纖維,再將制得的抗菌纖維織成具有抗菌防臭功能的產品,這種方法得到的產品具有較持久的抗菌功能。

        3.2氧化法

        氧化法主要應用在親水纖維的異味吸附上。在一定條件下,通過在紡織品上聚合過氧化氫,通過氧原子的緩慢釋放,達到吸附異味的目的。日本大和紡織公司采用粘膠絲作為載體,將Fe3+一酞菁衍生物溶解于堿性水溶液中,經一定處理,使其附在纖維上。通過還原效應,紡織品上硫化氫等被氧化分解,Fe3+被還原成Fe2+,達到了良好的吸附效果。

        3.3吸收法

        吸收法是指利用吸收劑將異味吸收包覆的一種整理方法,活性炭因其表面有很多微孔且具有較大的比表面積,對異味的吸附性較強而常被用作吸收劑,除了活性炭外,還可用碳酸鈣和硅藻土等活性物質作為吸收劑。通過涂料印花或涂層的方法將活性炭物質復合到織物上,形成包覆層,這種紡織品經洗滌和干燥后活性炭也能重新活化,使得采用這種方法的紡織品具有較持久的抗菌性能,但是影響紡織品的外觀美感。

        3.4纖維表面功能化處理法

        對于化學纖維,我們可以對其表面進行功能化處理以達到去除異味的效果。其中的方法之一是對纖維表面的配位體進行處理。不同的化學纖維的處理方法不同,通常聚酯纖維是采用帶有堿性基團的β-環糊精處理;聚酰胺纖維是用酸性基團β-環糊精改性。

        4結論

        本文從異味的來源、檢測方法和去除方法這三個方面紡織品異味進行了一個較為全面的研究。研究了相關標準中各種異味的來源和危害,發現上述的幾種異味對人體的健康存在安全隱患;研究了異味主觀和客觀的檢測方法及優缺點,主觀檢測即嗅覺法對氣味檢測人員的要求比較高且檢測的結果存在較大的偏差,用客觀的異味檢測方法來代替主觀的方法是必然的結果,而且目前頂空氣相色譜質譜法和電子鼻技術這兩種主觀檢測方法已經較為成熟;研究了異味的去除方法,異味去除常見的方法有4種,本文對紡織品異味作了較為全面的介紹,旨在給后續紡織品異味研究者提供一些參考。

        《紡織品異味檢測方法及去除方法》來源:《西部皮革》,作者:張志榮 張珍竹 汪洋 李正海 喻方錦 潘俊杰

      文章標題:紡織品異味檢測方法及去除方法

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