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1實(shí)驗(yàn)

1.1材料與試劑

經(jīng)過精練和漂白處理的純棉織物，固色劑Y，直接湖藍(lán)5B和直接黑G為工業(yè)品。硫酸和氫氧化鈉等為分析純?cè)噭?/span>

1.2儀器與設(shè)備

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

1.3織物染色方法

使用浸染工藝對(duì)棉織物進(jìn)行染色。工藝條件：直接染料3%，浴比1∶50，染色溫度90℃，染色時(shí)間75min，經(jīng)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(guī)定溫度和濃度的固色劑溶液中浸漬一定時(shí)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(cè)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(jìn)行釋放甲醛實(shí)驗(yàn)，每間隔一定時(shí)間移取1～2mL溶液，經(jīng)過濾和離心處理后進(jìn)行甲醛測(cè)定，具體測(cè)定方法詳見國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2912.1-1998。

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1.6初始釋放速率的計(jì)算方法

初始釋放速率（V0）為在*初60min內(nèi)的初始釋放速率（μg·g-1min-1），即在*初釋放的60min內(nèi)，將不同時(shí)間的甲醛釋放濃度與相對(duì)應(yīng)的釋放時(shí)間進(jìn)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(jì)算方法

平均釋放速率（Vave）為在整個(gè)釋放期間內(nèi)的平均釋放速率（μg·g-1min-1），可采用下式進(jìn)行計(jì)算。

Vave=Qb/T

式中：Qb為平衡釋放量，μg·g-1；T為釋放時(shí)間，min。

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2結(jié)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(jìn)行釋放，以考察pH值對(duì)織物釋放甲醛的影響，結(jié)果如圖1和表1。

從圖1和表1可以看出，隨著釋放時(shí)間的延長(zhǎng)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(shí)間（T）之間存在著良好的線性關(guān)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?yàn)楣躺珓┖猩倭康挠坞x甲醛，它們?cè)诳椢锛庸み^程中會(huì)被轉(zhuǎn)移至織物中，因其與纖維分子無化學(xué)結(jié)合，遇水后快速?gòu)目椢镏薪馕聛磉M(jìn)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(yīng)產(chǎn)物以及自身縮合物也能夠在水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)而產(chǎn)生甲醛，但是這些水解反應(yīng)進(jìn)行得相對(duì)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(yīng)產(chǎn)物以及自身縮合物的水解反應(yīng)，因此表現(xiàn)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(zhì)中的釋放甲醛量、初始釋放速率和平均釋放速率遠(yuǎn)高于其在pH值為8.0的蒸餾水介質(zhì)中的相應(yīng)參數(shù)。原因可解釋為固色劑Y是一種高分子化合物，通過分子結(jié)構(gòu)中的陽離子基團(tuán)與染料分子中陰離子基團(tuán)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(fā)生水解，產(chǎn)生甲醛，見反應(yīng)式（1）。并且在酸性條件下這種分解反應(yīng)可能更易于發(fā)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(duì)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(jìn)行甲醛釋放，以考察固色劑濃度對(duì)織物釋放甲醛的影響，結(jié)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(xiàn)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(zhì)中的甲醛釋放量高于在pH值為8.0介質(zhì)中的甲醛釋放量。這是因?yàn)楣躺珓舛鹊脑黾訒?huì)使纖維表面附著相對(duì)較多的固色劑，當(dāng)將織物置于水中進(jìn)行釋放甲醛實(shí)驗(yàn)時(shí)，固色劑發(fā)生水解的機(jī)會(huì)也相應(yīng)增加，導(dǎo)致織物釋放出更多的甲醛。此外，當(dāng)釋放時(shí)間從60min延長(zhǎng)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(duì)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(jìn)行甲醛釋放，以考察固色溫度對(duì)織物釋放甲醛的影響，結(jié)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(xiàn)得尤為突出，并且當(dāng)釋放時(shí)間從60min延長(zhǎng)到120min后甲醛釋放量有所提高。這可能是因?yàn)闇囟鹊纳哂欣诿蘩w維對(duì)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(dāng)將織物置于水中進(jìn)行釋放甲醛實(shí)驗(yàn)時(shí)固色劑發(fā)生水解的機(jī)會(huì)也相應(yīng)增加，有利于生成更多的甲醛。

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2.4固色時(shí)間的影響

使用40g/L濃度固色劑在70℃溫度條件下對(duì)染色固色棉織物進(jìn)行不同時(shí)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(jìn)行甲醛釋放，以考察固色時(shí)間對(duì)織物釋放甲醛的影響，結(jié)果見圖4。圖4所示，當(dāng)固色時(shí)間從10min延長(zhǎng)到20min時(shí)，染色固色織物釋放甲醛量發(fā)生明顯降低，尤其以在pH值為5.0的酸性條件下表現(xiàn)的*為顯著；但是隨著固色時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，其釋放甲醛量不再發(fā)生明顯降低。這可能是由于當(dāng)固色時(shí)間較短（10min）時(shí)，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(yīng)尚不充分。當(dāng)將染色固色織物置于水中進(jìn)行釋放甲醛實(shí)驗(yàn)時(shí)，這些固色劑易于發(fā)生脫附而進(jìn)入水中，有利于發(fā)生水解反應(yīng)而釋放甲醛。

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3結(jié)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(zhì)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(shí)間之間存在著線性關(guān)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(zhì)中的釋放參數(shù)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(zhì)中的對(duì)應(yīng)釋放參數(shù)。

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(zhǎng)固色時(shí)間則有利于釋放甲醛量的降低。