日常生活中纺织品黄变组分的鉴定_肖雨嫣.pdf

第 8 卷第 2 期2023 年 4 月服装学报Journal of Clothing esearchVol 8No 2Apr2023收稿日期:2022 03 20;修订日期:2022 06 16。作者简介:肖雨嫣(1998)，女，硕士研究生。*通信作者:刘建立(1980)，副教授，硕士生导师。主要研究方向为纺织品与服装洗护研究。Email:jian-li liu hotmail com日常生活中纺织品黄变组分的鉴定肖雨嫣1，任泽华1，张 嫄2，周椿浩2，杨 宇2，刘建立*1(1 江南大学 纺织科学与工程学院，江苏 无锡 214122;2 无锡小天鹅电器有限公司，江苏 无锡 214035)摘要:为了鉴定日常生活中黄变纺织品上的潜在黄变物质，找到可能致使纺织品黄变的原因，采用气相色谱质谱法(GCMS)对 4 种日常黄变纺织品进行定性定量分析。结果表明:采用溶剂萃取气质联用法检出黄变纺织品中酸类、酯类、烃类含量较高;采用顶空气质联用法检出黄变纺织品中烃类、醛类和酮类含量较高。在数据分析中重点关注颜色为淡黄色和黄色的物质，棕榈油酸、肉豆蔻酸、角鲨烯、甲基庚烯酮、正壬醛、癸醛和香叶基丙酮为潜在的黄变物质，其质量分数分别为27 21%，13 39%，10 05%，6 29%，5 65%，3 54%和 2 23%。采用 GCMS 分析为鉴别真实黄变纺织品中潜在黄变物质提供了可行性方法。关键词:黄变纺织品;气相色谱质谱法;黄变组分中图分类号:TS 107 4文献标志码:A文章编号:2096 1928(2023)02 0102 06Identification of Yellowing Components of Textiles in Daily LifeXIAO Yuyan1，EN Zehua1，ZHANG Yuan2，ZHOU Chunhao2，YANG Yu2，LIU Jianli*1(1 College of Textile Science and Engineering，Jiangnan University，Wuxi 214122，China;2 Wuxi Little Swan ElectricCo，Ltd，Wuxi 214035，China)Abstract:In order to identify potential yellowing substances on yellowing textiles in daily life，find out the reasons that maycause the yellowing of textiles，qualitative and quantitative analysis of daily yellowing textiles were conducted by gaschromatography-mass spectrometry(GCMS)The results are as follows:the contents of acids，esters and hydrocarbonsare identified by solvent extraction-GC MSHigh levels of hydrocarbons，aldehydes and ketones are identified byheadspace-GCMS Substances with yellowish and yellow colors are focused on in the data analysis Palmitoleic acid，myristic acid，squalene，methylheptenone，n-nonanal，decanal and geranylacetone are potential yellowing substances，andtheir content are 27 21%，13 39%，10 05%，6 29%，5 65%，3 54%and 2 23%GCMS analysis provides afeasible method for identifying potential yellowing substances in real yellowing textilesKey words:yellowing sample，GCMS，yellowing component日常生活中使用过的纺织品在换季存储后会出现黄变现象。纺织品的黄变现象是由很多原因引起的，如纤维老化、微生物的侵蚀、后整理助剂的氧化以及酚氧化等1-2。CHI Y S 等3-4 研究发现，服用纺织品上存在人体分泌的饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸及其甘油酯，还有不饱和脂肪醇和烃类等油性污渍。MACKENNA 等5 研究表明，一些不饱和角鲨烯、蜡脂、甘油三酯等化合物附着在纺织品上发生氧化反应，这是造成纺织品黄变的主要原因。CHUNG H 等6 研究发现，用于擦拭腋窝的纱布垫中含有醛、羧酸、酮、醇等脂肪族和芳香烃以及酯类挥发性有机化合物。通过 GCMS 检测发现其中含有戊醛、己 醛、庚 醛、辛 醇 和 壬 醛 等 物 质。MUNK S 等7 提取被皮脂污染的有气味衣物上的物质，通过分析检测出酯类(2甲基丙酸乙酯和丁酸乙酯)、酮类(1己烯3酮和 1辛烯3酮)，以及醛类为主的加臭剂。气质联用检测技术被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定，是目前纺织品检测常用的方法。刘志荣8 采用超声提取气质联用法测定鞋用纺织材料中氯苯的含量;刘昌财等9 通过顶空气质联用法制定了乳胶枕中有害物质的检测方法。但是关于真实黄变织物上物质的具体组分检测相关研究还较少。为了探究黄变纺织品上黄变物质组分，文中收集日常使用的黄变纺织品，采取顶空气质联用和溶剂萃取气质联用两种方法，对黄变成分进行分离鉴别。比较分析不同黄变纺织品成分的含量和种类，为研究纺织品黄变机理以及抑制纺织品黄变提供参考。1材料与方法1 1实验材料1 1 1原料收集日常生活中黄变的纺织品，包括 16 件纯棉 T 恤、衬衫等，2 个枕套，2 个坐垫和 1个枕芯。1 1 2仪器7890A5975C 型气质联用仪(GCMS)，美国安捷伦科技有限公司制造;Datacolor650型分光光度测色仪，美国 Datacolor 公司制造;固相微萃取装置:手动 SPME 进样器，萃取针头为 50/30 m PDMS/CA/DVB(2 cm)萃取纤维头，美国Supelco公司制造。1 2实验方法1 2 1采集测试样品将黄变纺织品分为4 大类:衣物、枕套、坐垫和枕芯，对其进行裁剪取样，作为测试样品。将 16 件黄变衣物上的衣领部位、腋下和后背上的整块黄变区域裁剪下来作为 1#测试样品;2 个黄变枕套裁剪中心黄变部位作为 2#测试样品;2 个黄变坐垫裁剪边缘黄变部位作为 3#测试样品;1 个黄变枕芯中心部位裁剪作为 4#测试样品，密封备用。为了从颜色上科学表征试样的黄变程度，采用分光光度测色仪对各种黄变试样进行黄度系数测试，取平均值，具体结果见表 1。在表 1 中 4 种黄变试样的黄度系数均大于 10，具有视觉可见黄变效果。表 1黄变纺织品与黄度系数Tab 1Yellowing textiles and yellowness coefficients样品名称黄度系数1#衣物15 712#枕套18 513#坐垫12 724#枕芯40 571 2 2萃取样品1)顶空固相微萃取样品处理称取 2 g 样品放入 15 mL 萃取瓶中，快速密封。将 SPME 萃取纤维头在 GCMS 进样口于 250 老化至无杂峰。将样品瓶置于固相微萃取装置上，设定温度为60，搅拌速度为 500 r/min。将样品瓶放在萃取装置预热 10 min，SPME 萃取头通过瓶盖插入样品的顶空部分，推出纤维头，萃取头高于样品上表面约 1 cm，顶空萃取 30 min。抽回纤维头，从样品瓶中拔出萃取头，将萃取头插入 GCMS 进样口，推出纤维头，于 250 解析 3 min，进样分析。2)溶剂萃取样品处理称量 1 g 剪碎的样品放入装有 10 mL 氯仿的离心管中，密封后将离心管置于超声波发生器中处理 1 h，然后将样品放置12 h，再取1 mL 上清液经0 22 m 的膜过滤后进行检测10。1 2 3GCMS 参数条件1)色谱条件所用毛细管柱为 DB 5MS30 m 0 25 mm 0 25 m;载气为高纯氦气，流速为1 mL/min;不分流模式，进样口温度为 250;柱温箱的升温程序为:初始温度为 60，然后以5 /min升至180，保持1 min，再以20 /min 升至240，保持 2 min。2)质谱条件EI 源;电子能量 70eV;离子源温度 230;四极杆 150;扫描模式为 Scan;扫描质量范围为 35 500 u。1 2 4化合物定量方法对检测出的成分采用MS 数据库 NIST17 进行定性分析。数据库筛选结果中正反匹配度 800，扣除掉杂质峰、柱流失峰等。化合物相对百分含量按峰面积归一化计算11。2结果与分析2 1溶剂萃取气质联用法检出物质分析表 2 列出了采用溶剂萃取气质联用法检出 4种纺织品的黄变成分，其中检出质量分数大于 3%的物质见表 3。由表 2 可以看出，黄变纺织品中检出的主要成分为脂肪族化合物，芳香族及其他类化合物占比较小。脂肪族化合物包括酸类、酯类、醛类、酮类和烃类化合物，其中:衣物上烃类化合物最多(检出 27 种烃类化合物)，质量分数为 79 49%;枕套、坐垫和枕芯上酸类化合物较多，质量分数分别为 84 47%，74 77%和 60 30%。由表 3 可以看出，衣物上二十烷的质量分数最高，为 9 31%;枕套和坐 垫 上 棕 榈 油 酸 的 质 量 分 数 较 高，分 别 为301第 2 期肖雨嫣，等:日常生活中纺织品黄变组分的鉴定56 88%和 51 97%;枕芯上肉豆蔻酸的质量分数最高，为 27 81%。表 2溶剂萃取气质联用法检出纺织品黄变成分Tab 2Solvent extraction-GCMS detected substance content单位:%样品酸类化合物酯类化合物醛类化合物烃类化合物醇类化合物醚类化合物酮类化合物芳香族化合物其他衣物3 454 201 0179 490 459 688 750 90枕套84 4711 300 013 240 98坐垫74 770 694 430 181 560 236 32枕芯60 304 451 481 724 150 863 730 603 12注:表示未检出，或质量分数小于 0 1%。表 3溶剂萃取气质联用法检出质量分数大于 3%的物质Tab 3Solvent extraction-GCMS detected substances with a content greater than 3%单位:%检测类别检出物质分子式衣物枕套坐垫枕芯烃类化合物二十烷C20H429 31二十二烷C22H463 40三十一烷CH3(CH2)294 60十八烯C18H363 46角鲨烯C30H503 94酸类化合物肉豆蔻酸C14H28O2*11 8811 1527 81棕榈油酸C16H30O2*56 8851 97*十五烷酸C15H30O*11 429 8215 35Z11 十四碳烯酸C14H26O24 98芳香族化合物2，4二叔丁基苯酚C14H22O5 92酮类化合物3，5二叔丁基4羟基苯乙酮C16H24O28 42注:*表示检出物质质量分数小于 3%。2 2顶空气质联用法检出物质分析表 4 列出了采用顶空气质联用法检出 4 种纺织品的黄变成分，其中检出质量分数大于 3%的物质见表 5。由表 4 可以看出，4 种黄变纺织品中都含有醛类、酯类、烃类以及芳香族化合物。其中:衣物上酯类化合物最多(共检出 10 种酯类化合物)，质量分数为 16 59%;枕套上醛类化合物最多(共检出 4 种醛类化合物)，质量分数为 39 51%;坐垫上酮