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1實驗

1.1材料與試劑

經過精練和漂白處理的純棉織物，固色劑Y，直接湖藍5B和直接黑G為工業品。硫酸和氫氧化鈉等為分析純試劑。

1.2儀器與設備

723型可見分光光度計（上海精密科學儀器有限公司）、ACS-24常溫小樣染色機（天津市萊恩科技公司）、PHS-25C酸度計（上海精密科學儀器有限公司）和電熱恒溫水浴鍋（北京醫療設備總廠）等。

1.3織物染色方法

使用浸染工藝對棉織物進行染色。工藝條件：直接染料3%，浴比1∶50，染色溫度90℃，染色時間75min，經水洗后得到染色棉織物。

1.4織物固色方法

將染色棉織物在規定溫度和濃度的固色劑溶液中浸漬一定時間，取出晾干后得到染色固色織物樣品，裝入密閉塑料袋后放入冰箱中備用。

1.5織物中甲醛的釋放和測定方法

**精確稱取10g剪碎的固色棉織物樣品，并將其放入容量瓶中，添加1000mL蒸餾水，然后置于溫度為（40±1）℃的恒溫水浴中進行釋放甲醛實驗，每間隔一定時間移取1～2mL溶液，經過濾和離心處理后進行甲醛測定，具體測定方法詳見國家標準GB/T2912.1-1998。

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1.6初始釋放速率的計算方法

初始釋放速率（V0）為在*初60min內的初始釋放速率（μg·g-1min-1），即在*初釋放的60min內，將不同時間的甲醛釋放濃度與相對應的釋放時間進行線性回歸分析，得到初始釋放速率方程，其中的斜率即為初始釋放速率。

1.7平均釋放速率的計算方法

平均釋放速率（Vave）為在整個釋放期間內的平均釋放速率（μg·g-1min-1），可采用下式進行計算。

Vave=Qb/T

式中：Qb為平衡釋放量，μg·g-1；T為釋放時間，min。

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2結果與討論

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2.1甲醛釋放過程分析

為考察染色固色棉織物在人體酸性和堿性汗液中甲醛釋放情況過程，將染色固色棉織物分別置于pH值為5.0和pH值為8.0的蒸餾水中，使其中的甲醛進行釋放，以考察pH值對織物釋放甲醛的影響，結果如圖1和表1。

從圖1和表1可以看出，隨著釋放時間的延長兩種染色固色織物的釋放甲醛量在初始階段快速增加，然后緩慢增加。初始釋放期間（60min）兩種織物的釋放甲醛量（Q）和釋放時間（T）之間存在著良好的線性關系，而且它們的初始釋放速率均明顯高于其平均釋放速率。這主要是因為固色劑含有少量的游離甲醛，它們在織物加工過程中會被轉移至織物中，因其與纖維分子無化學結合，遇水后快速從織物中解吸下來進入水溶液中。此外在初始釋放期間，固色劑與纖維的固色反應產物以及自身縮合物也能夠在水溶液中發生水解反應而產生甲醛，但是這些水解反應進行得相對較慢。而在初始釋放期后，織物的釋放甲醛主要來源于固色劑與纖維的固色反應產物以及自身縮合物的水解反應，因此表現平均釋放速率較低。值得注意的是，固色棉織物在pH值為5.0的蒸餾水介質中的釋放甲醛量、初始釋放速率和平均釋放速率遠高于其在pH值為8.0的蒸餾水介質中的相應參數。原因可解釋為固色劑Y是一種高分子化合物，通過分子結構中的陽離子基團與染料分子中陰離子基團生成色淀，并且還可以通過分子間的縮合作用形成亞甲基鍵固著在纖維表面。而這種亞甲基鍵在酸性和堿性條件都可能發生水解，產生甲醛，見反應式（1）。并且在酸性條件下這種分解反應可能更易于發生，從而釋放出更多的甲醛。

2.2固色劑濃度的影響

在溫度70℃的條件下使用不同濃度固色劑對染色織物固色30min，然后將染色固色棉織物分別置于pH值為5.0和pH值為8.0的蒸餾水中進行甲醛釋放，以考察固色劑濃度對織物釋放甲醛的影響，結果見圖2。

從圖2可見，隨著固色劑濃度的增加染色固色棉織物的甲醛釋放量呈現線性升高，并且在相同固色劑濃度條件下，織物在pH值為5.0介質中的甲醛釋放量高于在pH值為8.0介質中的甲醛釋放量。這是因為固色劑濃度的增加會使纖維表面附著相對較多的固色劑，當將織物置于水中進行釋放甲醛實驗時，固色劑發生水解的機會也相應增加，導致織物釋放出更多的甲醛。此外，當釋放時間從60min延長到120min甲醛釋放量也略有提高。

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2.3固色溫度的影響

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使用40g/L濃度固色劑在不同溫度條件下對染色織物固色30min，然后將固色棉織物分別置于pH值為5.0和pH值為8.0的蒸餾水中進行甲醛釋放，以考察固色溫度對織物釋放甲醛的影響，結果見圖3。

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從圖3看出，隨著固色溫度的升高染色固色棉織物的甲醛釋放量逐漸增加，特別是在90℃固色的織物表現得尤為突出，并且當釋放時間從60min延長到120min后甲醛釋放量有所提高。這可能是因為溫度的升高有利于棉纖維對固色劑的吸附作用，使得固色劑在纖維表面附著量增加，但是如上所述當將織物置于水中進行釋放甲醛實驗時固色劑發生水解的機會也相應增加，有利于生成更多的甲醛。

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2.4固色時間的影響

使用40g/L濃度固色劑在70℃溫度條件下對染色固色棉織物進行不同時間固色處理，然后將得到的固色棉織物分別置于pH值為5.0和pH值為8.0的蒸餾水中進行甲醛釋放，以考察固色時間對織物釋放甲醛的影響，結果見圖4。圖4所示，當固色時間從10min延長到20min時，染色固色織物釋放甲醛量發生明顯降低，尤其以在pH值為5.0的酸性條件下表現的*為顯著；但是隨著固色時間繼續延長，其釋放甲醛量不再發生明顯降低。這可能是由于當固色時間較短（10min）時，盡管只有少量固色劑吸附于棉纖維表面，但是它們與纖維和染料之間的反應尚不充分。當將染色固色織物置于水中進行釋放甲醛實驗時，這些固色劑易于發生脫附而進入水中，有利于發生水解反應而釋放甲醛。

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3結論

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3.1染色固色棉織物在pH值為

5.0和pH值為8.0的蒸餾水介質中都能夠釋放甲醛，在初始釋放期間，其釋放甲醛量和釋放時間之間存在著線性關系，而且其初始釋放速率均明顯高于平均釋放速率。

3.2染色固色棉織物在pH值為5.0的蒸餾水介質中的釋放參數如平衡釋放量、初始釋放速率和平衡釋放速率等均大于其在pH值為8.0的蒸餾水介質中的對應釋放參數。

3.3在固色處理工藝中增加固色劑濃度和提高固色溫度都能夠提高染色固色棉織物的釋放甲醛量，而延長固色時間則有利于釋放甲醛量的降低。