纺织品异味检测方法及去除方法

所属栏目:工业设计论文 发布日期:2020-09-28 10:09 热度:

   早期人们对纺织品的需求主要集中在避体、保暖等满足基本生存需求的方面,随着时代的发展与科技的进步,人们对纺织品的关注逐步朝着复合性能的方向发展。基于“绿色消费”的理念,许多国家和国际组织对纺织品的相关标准进行了严格的改进,从生产到穿着这一系列的环节去规范纺织品的安全性。纺织品异味作为一项直接影响人们使用舒适度的指标,被各个国家与机构列入了安全考核体系。Oeko-TexStandard100:2019和GB18401—2010《国家纺织产品基本安全技术规范》上明文规定,纺织品上不得有霉味、高沸程石油味、鱼腥味、芳香烃味或香水味等特殊气味[1,2]。纺织品上的异味主要来自两个部分:一是在加工处理阶段,残留的各类整理剂及助剂造成的异味残留;二是在运输等环节中,纺织品被微生物所污染,或纺织品从外界环境中吸附异味[3]。目前,对于纺织品异味的检测,主要有两种方法,分别是主观检测法和客观检测法。本文将对纺织品异味的来源、检测方法及去除方法作一个详细介绍。

纺织品异味检测方法及去除方法

  1纺织品异味的来源

  表1中列出了一些常见的可能引起纺织品异味的化合物及其气味描述。

  1.1霉味

  纺织品上的霉味是由多种因素复合得到的,其中细菌、真菌等微生物在纺织品上分解产生的代谢产物是造成霉味的主要因素。纺织品在加工运输过程中,由于工艺、环境等因素的影响,容易形成适宜细菌、真菌繁殖的微环境,造成细菌、真菌的大量繁殖,最后细菌、真菌分解产生的代谢产物使得纺织品上产生霉味。

  1.2高沸程石油味

  纺纱及纺织品印染整理中的常用助剂,其主要组成成分是矿物油。化纤类长丝在纺纱过程中会产生静电,为了减少静电对织造过程的影响,常需要加入一些油剂;羊毛在开松过程中,需要使用毛油来减少开松过程中纤维的损伤,同时也能提升羊毛的开松效果;煤油常与水、乳化剂混合作为涂料印花的增稠剂;加工过程中使用的机械设备,也需要使用一些油剂起到润滑作用,残留的油剂会给纺织品带来石油气味。高沸程石油属于微毒物质,有刺激和麻醉的作用,人体少量吸入可能会引起粘膜刺激,大量吸入可能会引起化学性肺炎,危害人体健康,因此要减少甚至去除掉纺织品上的残留助剂[4]。

  1.3鱼腥味

  三甲胺[(CH3)3N]是造成纺织品上产生鱼腥味的主要因素。纺织品经树脂整理后,在烘焙过程中会产生副产物三甲胺,三甲胺会以甲胺盐的形式存在于纺织品上,从而产生难闻的鱼腥味。三甲胺对人的眼、呼吸系统有刺激作用,长期接触会让人体感觉不舒适,影响纺织品的使用体验。

  1.4芳香烃味或香水味

  在纺织品的加工过程中,含有芳香烃化合物的助剂常常被使用,这正是芳香烃味的来源。此外,某些商家由于加工与运输环节中对纺织品的处理不当,导致纺织品上产生异味,为了掩盖其他异味而使用的芳香剂,造成纺织品产生新的异味。芳香烃化合物会刺激人体的皮肤、粘膜,还会对中枢神经系统产生麻醉作用。人体长期接触一定浓度的芳香烃,会造成严重后果,产生神经衰弱综合征、肝肿大、等症状[5]。

  2纺织品异味的检测方法

  2.1异味主观检测法

  主观检测方法是指嗅觉法,专业人士会通过嗅觉来评判纺织品上的异味。在异味检测过程中,异味检测师只要闻到上述4种异味中的一种或多种气味时,该纺织品则被判定为“有异味”。但是该检测方法主观性太强,常常会造成以下问题。2.1.1存在主观差异性。由于缺乏统一的判定标准,不同的异味检测所由于自身气味敏感度的不同,得到的结果也会出现较大误差,造成实验结果的不准确。2.1.2纺织品异味的检测具有两大特征,分别是重复性较差与复现性较差。重复性差主要表现为,同一批次样品在同一检测条件下由不同的人检测,得出的结果可能存在差异;复现性差主要表现为,同一批次样品在不同实验室检测,得出的结果可能存在差异。2.1.3纺织品中的异味物质大多都具有一定的毒性,长期吸入对异味检测员的身体有一定的损害,轻则给异味检测员带来不适感,重则会引起呼吸道类的疾病。2.1.4现阶段国内外相关机构无异味标准样品作为对照组,导致异味的检测结果不具备可比性。因此,现在迫切需要用一种客观的评价方法来代替嗅觉法。

  2.2异味客观检测法

  客观检测方法是指顶空气相色谱法和电子鼻法。2.2.1顶空气相色谱法顶空技术与气相色谱技术进行联用分析,已经形成了一个相对完善的分析体系。主要可分为三类:静态顶空分析法、动态顶空分析法、顶空-固相微萃取法。顶空气相色谱法可以测出气味的成分的构成,并能够准确的定量[6]。2.2.1.1静态顶空分析法静态顶空分析法是指,将样品密封在一个容器中,在一定条件下使气液(气固)两相达到平衡,然后取气相部分进行气相色谱质谱分析的方法。该方法装置简单,操作方便,但在定量分析上由于其浓缩倍数小而存在一定的不足,难以区分沸点较高的组分。芦丽等人采用静态顶空气相色谱法测定了保健酒中的高级醇类和酯类,检出限为0.3~2.5μg·mL-1,定量限为0.9~8.2μg·mL-1[7]。王昊等利用静态顶空气相色谱法,对纺织品中的6种异味物质进行了分析,最低检测限在0.008~0.189μg/mL之间,相对标准偏差RSD值小于4.84%[8]。史莉等通过静态顶空-气质联用法快速测定了EVA家具中苯乙酮和2-苯基-2-丙醇释放量[9]。王晓宁等人利用静态顶空气相色谱质谱检测法测定了棉织物中鱼腥味物质三甲胺方法操作简便,线性度良好[10]。2.2.1.2动态顶空法动态顶空法也被称作吹扫捕集法,是指两相在未达到气液(气固)平衡状况下,进行多次取样,直至完全萃取出样品的挥发性组分。该方法操作相对复杂,适用于复杂基质中挥发性较高的组分,对较难挥发及浓度较低的组分也同样有效。黄代红等人运用动态顶空气相色谱质谱联用法对算盘子花香味中的化学成分进行了准确鉴定[11]。孙志梅等人则对烟草中的香味成分进行了分析[12]。孙源顺等人利用吹扫捕集/气相色谱-质谱法测定了水中的7种醇类化合物[13]。林森峰等人运用动态顶空气相色谱质谱联用法测出了饮用水源水中61种挥发性有机物(VOCs),加标回收率为75.8%~116%,相对标准偏差为1.16%~21.6%[14]。2.2.1.3顶空-固相微萃取法顶空-固相微萃取法是利用热解析将吸附的组分通过气相色谱质谱联用仪进行分析,该方法对于微量挥发性组分的分析尤其适用,操作简单,灵敏度和精密度都较好。朱青云等人利用顶空固相微萃取—气质联用技术,分析了青海省不同产地牦牛肉中挥发性风味成分,结果表明,牦牛肉中具有34种挥发性组分[15]。李涛等人用同样的方法分析浓香型酒中的香气成分,结果表明,浓香型酒香气中具有105种挥发性组分[16]。于昕辰等人测定了烟气中特征物质的浓度变化,建立了去除纺织品卷烟味的评价指标[17]。张卓旻等人分析了纺织品中的5种挥发性有机物(VOCs),检出限在0.005~0.011ng/g之间[18]。

  2.3电子鼻技术

  电子鼻也被称为气味扫描仪,是模拟动物嗅觉器官开发出的一种人工嗅觉系统,其组成包括气味取样操作器、气体传感阵列器和信号处理系统三个部分,电子鼻技术具有响应时间短、检测速度快和重复性好等特点。李霞等人利用电子鼻技术区分鹅绒与鸭绒,结果表明,最小二乘法的校正集识别率达到97.5%,验证集的识别率达90%,电子鼻技术能够较为准确的区别鹅绒和鸭绒[19]。刘伟玲等[20]基于电子鼻技术对混合气体的识别进行了研究,得出电子鼻可以准确鉴别和区分混合气体。罗美玲等人利用电子鼻技术对普洱熟茶香气判别进行了研究,结果表明,电子鼻技术在普洱茶香气检测领域具有发展前景[21]。

  3去除异味的方法

  纺织品去除异味主要包括抗菌防臭整理法、氧化法、吸收法和纤维表面功能化处理这四类方法[22,23]。

  3.1抗菌防臭整理法

  纺织品抗菌防臭整理主要有两种方法,一是通过纤维改性,二是通过织物后整理。采用织物后整理的方法有很多缺点,如耐洗涤性差、色牢度差、缺乏持久性;通过对纤维进行物理、化学改性使其获得抗菌性能或在复合纺丝过程中将抗菌剂与纺丝液混合后直接纺出抗菌纤维,再将制得的抗菌纤维织成具有抗菌防臭功能的产品,这种方法得到的产品具有较持久的抗菌功能。

  3.2氧化法

  氧化法主要应用在亲水纤维的异味吸附上。在一定条件下,通过在纺织品上聚合过氧化氢,通过氧原子的缓慢释放,达到吸附异味的目的。日本大和纺织公司采用粘胶丝作为载体,将Fe3+一酞菁衍生物溶解于碱性水溶液中,经一定处理,使其附在纤维上。通过还原效应,纺织品上硫化氢等被氧化分解,Fe3+被还原成Fe2+,达到了良好的吸附效果。

  3.3吸收法

  吸收法是指利用吸收剂将异味吸收包覆的一种整理方法,活性炭因其表面有很多微孔且具有较大的比表面积,对异味的吸附性较强而常被用作吸收剂,除了活性炭外,还可用碳酸钙和硅藻土等活性物质作为吸收剂。通过涂料印花或涂层的方法将活性炭物质复合到织物上,形成包覆层,这种纺织品经洗涤和干燥后活性炭也能重新活化,使得采用这种方法的纺织品具有较持久的抗菌性能,但是影响纺织品的外观美感。

  3.4纤维表面功能化处理法

  对于化学纤维,我们可以对其表面进行功能化处理以达到去除异味的效果。其中的方法之一是对纤维表面的配位体进行处理。不同的化学纤维的处理方法不同,通常聚酯纤维是采用带有碱性基团的β-环糊精处理;聚酰胺纤维是用酸性基团β-环糊精改性。

  4结论

  本文从异味的来源、检测方法和去除方法这三个方面纺织品异味进行了一个较为全面的研究。研究了相关标准中各种异味的来源和危害,发现上述的几种异味对人体的健康存在安全隐患;研究了异味主观和客观的检测方法及优缺点,主观检测即嗅觉法对气味检测人员的要求比较高且检测的结果存在较大的偏差,用客观的异味检测方法来代替主观的方法是必然的结果,而且目前顶空气相色谱质谱法和电子鼻技术这两种主观检测方法已经较为成熟;研究了异味的去除方法,异味去除常见的方法有4种,本文对纺织品异味作了较为全面的介绍,旨在给后续纺织品异味研究者提供一些参考。

  《纺织品异味检测方法及去除方法》来源:《西部皮革》,作者:张志荣 张珍竹 汪洋 李正海 喻方锦 潘俊杰

文章标题:纺织品异味检测方法及去除方法

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