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作者：

徐欣祥

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摘要：

在织物的洗涤过程中,洗涤剂中的表面活性剂或芳香化合物通过疏水、氢键等作用吸附在织物上。残留在衣物上的化合物可能会刺激皮肤,对人体健康产生危害。但是,由于化合物在织物上的吸附量低,常规的检测手段灵敏度不够高,导致定量分析较为困难。本课题主要研究纺织品在洗涤过程中表面活性剂和芳香化合物的吸附残留情况,旨在探索和建立痕量化合物在纺织品上吸附的定量检测技术,掌握不同有机物和不同织物对吸附过程及吸附量的影响规律,为后续探究残留化合物的生物安全性提供方法。本论文以常见的纯棉和涤棉织物为基材,以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)为模型表面活性剂,以乙酸苯乙酯、对茴香醛、丁香酚、α-紫罗兰酮为模型芳香化合物,探究了高效液相色谱、气相色谱-质谱联用法等技术定量检测上述化合物在织物上吸附量的方法,并比较了各方法之间的优缺点,再进一步研究了两类有机物在不同织物上的吸附行为。本论文具体内容如下:(1)分别将织物放入AES(阴离子表面活性剂)和OPEO(非离子表面活性剂)溶液进行洗涤(模拟洗涤过程),采用毛效法、接触角法等测定洗涤前后织物润湿性能的变化,利用X射线光电子能谱(XPS)半定量测定织物表面化学组成的变化,进而考察表面活性剂的吸附情况。采用洗涤残液分析法或萃取法,即分别采用总有机碳分析洗涤残液或用高效液相色谱技术分析萃取液,定量检测织物上表面活性剂的吸附量,并对表面活性剂在棉织物上的吸附动力学过程进行研究。在30℃温度条件下,每次洗涤30 min,洗涤5次后,总有机碳法测得棉织物上吸附的AES约为6.67 mg/g,吸附的OPEO约为4.19 mg/g;采用高效液相色谱法,测得棉织物上吸附的AES约为6.44 mg/g,吸附的OPEO约为3.95mg/g。两种方法测得的表面活性剂吸附量基本一致,且总有机碳法操作更为简便,但需要模拟洗涤过程,不能用于检测已有纺织品样品上的表面活性剂含量;高效液相色谱法精确度更高,但需经过溶剂萃取步骤,工序较多,用时较长。(2)选用四种不同结构的芳香化合物,通过气相色谱-质谱联用法分别测定其在棉和涤棉两种纺织品上的吸附量。首先通过改变进样口温度和载气流速优化了气质联用法的条件,再测定并比较了四种芳香化合物在不同纺织品上的吸附量。并进一步以丁香酚为模型,探究了其在棉和涤棉材料上吸附的动力学和热力学行为,并对热力学吸附方程和动力学速率方程进行拟合,加深了对芳香化合物在织物上的吸附行为的理解。实验结果表明:两种不同的纤维材料对乙酸苯乙酯、对茴香醛、丁香酚、α-紫罗兰酮均具有一定的吸附效果,其吸附能力大小为:酚类>酯类≥醛类>酮类。不同纤维材料材质对有机物吸附能力不同,对于丁香酚而言,其在棉纤维材料上的吸附量高于涤棉混纺材料。丁香酚在棉材料上的吸附等温线符合Freundlich吸附模型,吸附动力学符合准二级动力学特征。

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关键词：

纺织品 表面活性剂 芳香化合物 吸附