頂空進(jìn)樣-氣相質(zhì)譜法測定芳香織物留香效果

胡劍燦，肖 敏，羅 峻

(廣州纖維產(chǎn)品檢測研究院，廣東 廣州 511447)

嗅覺是人的重要感官之一，芳香氣味對人體能使人身心愉悅，鎮(zhèn)靜凝神，舒緩壓力，甚至起到一定保健醫(yī)療效果[1]。中國人自古就有制作攜帶香囊的文化習(xí)俗，外國人則通過噴灑香水來增加個人魅力。紡織服裝是人們生活重要的產(chǎn)品。隨著人們生活水平的提高，具有香味的芳香紡織品也應(yīng)運(yùn)而生，成為一種功能性的高附加值產(chǎn)品。目前芳香紡織品一般通過后整理來使織物獲得香氣，后整理的工藝主要有兩種，一種是通過直接將織物浸泡到香精溶液中來獲得芳香效果；另一種是將香精包裹在聚合物微膠囊之中，再把微膠囊整理到織物上[2]。留香效果是芳香紡織品的重要指標(biāo)，留香效果好的紡織品能長期地、持續(xù)地釋放出香味[3]。本文通過茉莉花香型的純香精和香精微膠囊對純棉布進(jìn)行了整理，然后利用頂空進(jìn)樣-氣相質(zhì)譜法對整理后的織物經(jīng)洗滌后的留香效果進(jìn)行了測試和對比分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

CDS8400大體積頂空進(jìn)樣器，安捷倫7890A-5975C 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。

無水乙醇(分析純)，茉莉香精購于廣州百花香料股份有限公司，日化香精等級。茉莉香精微膠囊購于常州美勝生物材料有限公司。

1.2 芳香紡織品的整理

純香精整理：將茉莉香精溶于無水乙醇中，配成0.4 %的溶液，將純棉織物按照浴比為1∶10，充分浸潤于香精溶液中，浸泡1 h，將純棉織物取出，自然晾干。 微膠囊整理：將茉莉香精分散于純水中，配成0.4 %的分散液，將純棉織物按照浴比為1∶10，將樣品在整理液中浸漬1 h，將純棉織物取出，自然晾干。

1.3 皂洗和留香效果的測定

皂洗過程參照GB/T 3921-2008，具體過程如下：配制濃度為5 g/L的皂洗液，將樣品按照50∶1的浴比進(jìn)行洗滌，洗滌溫度為40 ℃，洗滌時間為30min，洗滌后用純水漂洗兩次，自然晾干。

將芳香紡織品試樣剪碎至5 mm×5 mm以下，混合均勻后稱取約1.00 g，放入至大體積頂空進(jìn)樣器中進(jìn)行測試，頂空進(jìn)樣溫度為100 ℃，平衡時間為10 min。色譜柱：HP-5MS，30 m×0.25 mm×0.25 μm；載氣：He，純度≥99.999 %，流量為1 mL/min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；離子源：EI(源溫230 ℃，電子能量70 eV)；掃描方式：全掃描；掃描質(zhì)量范圍：50 ～550 amu；溶劑延遲：5 min。

2 結(jié)果與討論

芳香氣味的主要成分是萜類、醇、酯、酮、醛等有機(jī)化合物，這些化合物沸點(diǎn)一般在300℃以下，具有良好的揮發(fā)性。頂空進(jìn)樣法是將樣品放在一個密閉的腔體中，通過加熱升溫的方式使樣品中的有機(jī)揮發(fā)物揮發(fā)出來，進(jìn)而通過氣相質(zhì)譜進(jìn)行檢測。頂空進(jìn)樣法能有效地模擬揮發(fā)性物質(zhì)從樣品逸散到空氣中的過程，能減少萃取過程可能引入的雜質(zhì)和溶劑。利用氣相質(zhì)譜進(jìn)行檢測，可以對樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行有效的分離檢測，通過質(zhì)譜標(biāo)準(zhǔn)圖庫的檢索確認(rèn)，對芳香氣味的主要成分進(jìn)行分析。圖1和圖2分別為純茉莉香精整理樣品和茉莉微膠囊整理樣品的色譜圖。由圖可見盡管同是茉莉花香，由于配方不同，兩個譜圖還是存在較大的差別，說明不同廠家批次的香精主要成分和比例含量不盡相同。

圖1 茉莉香精整理樣品的氣相色譜圖

圖2 茉莉微膠囊整理樣品的氣相色譜

純香精整理和茉莉微膠囊整理的純棉樣品的電鏡圖分別見圖3和圖4，可見純茉莉香精整理的樣品表面十分光滑，而茉莉微膠囊整理的樣品在纖維表面和纖維之間附著了不少微膠囊以及膠囊的團(tuán)簇。這些微膠囊的大小大概在幾十到一百多納米之間，微膠囊中包裹著香精，在加熱或者微膠囊在使用摩擦受到而破壞時，微膠囊中包裹的香精就會釋放出來。微膠囊的尺寸較小，形成的整理液能較容易地分散均勻，微膠囊也較容易地被吸附或嵌入到纖維上和纖維間的空隙中[4]。

圖3 茉莉香精整理樣品的電鏡圖(a)放大倍數(shù)為1000；(b)放大倍數(shù)為10000

圖4 茉莉微膠囊整理樣品的電鏡圖(a)放大倍數(shù)為1000；(b)放大倍數(shù)為10000

為了對兩種整理方法的留香效果進(jìn)行比較，需要選擇兩個樣品中均存在的物質(zhì)作為參考物質(zhì)進(jìn)行比較。觀察譜圖，選取保留時間為11.8 min的譜峰作為參考物質(zhì)，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫NIST對該色譜峰的質(zhì)譜進(jìn)行檢索，確定物質(zhì)為芳樟醇。以芳樟醇作為參考物質(zhì)，將兩個樣品的洗滌前參考物質(zhì)峰面積定為基準(zhǔn)，通過比較參考物質(zhì)的色譜峰面積變化來比較兩種整理方法在經(jīng)皂洗后的留香效果。由5圖可見純香精處理的樣品中香氣物質(zhì)在經(jīng)過4次洗滌后芳樟醇的峰面積已經(jīng)下降到原來的約5 %，而微膠囊整理的樣品在經(jīng)過7次左右芳樟醇的峰面積才下降到原來的約5 %，說明與微膠囊整理的樣品相比，純香精整理樣品的香氣衰減得更快，純香精整理的樣品耐水洗留香效果較差。純香精整理樣品香氣物質(zhì)吸附在纖維表面，香氣物質(zhì)較容易揮發(fā)，并在洗滌過程中洗掉，因而留香效果較差。微膠囊整理的樣品香精包裹在微膠囊之中，減緩了香精的揮發(fā)釋放速度；微膠囊尺度很小，較容易進(jìn)入纖維與纖維的空隙，提高了留香的效果。如果選擇合適的滲透劑和粘合劑進(jìn)行整理，提高微膠囊的黏附能力，微膠囊整理樣品的留香效果有望進(jìn)一步提高[5]。

圖5 茉莉香精整理和茉莉微膠囊整理樣品的皂洗留香效果

3 結(jié)論

利用頂空進(jìn)樣-氣相質(zhì)譜法，對茉莉香精整理和茉莉香精微膠囊整理的樣品分別進(jìn)行了檢測。結(jié)果表明，頂空進(jìn)樣-氣相質(zhì)譜法能有效可靠地對芳香紡織品的留香效果進(jìn)行檢測，香精微膠囊整理的純棉織物其水洗留香效果比香精整理織物效果要好。

參考文獻(xiàn)

[1]劉紅丹, 商成杰. 芳香療法的保健功效及其在紡織品上的應(yīng)用[J]. 針織工業(yè), 2012(9):42-44.

[2]王潮霞, 陳水林. 芳香保健紡織品的研究與應(yīng)用[J]. 染整技術(shù), 2005, 27(3):1-4.

[3]胡心怡, 王韶輝. 芳香微膠囊整理織物的留香效果[J]. 紡織學(xué)報, 2009, 30(7):93-98.

[4]徐 寧. 茉莉香精微膠囊的制備及其在棉織物上的應(yīng)用研究[D]. 上海:東華大學(xué), 2012.

[5]胡心怡, 王韶輝, 張煥然. 針織物芳香微膠囊整理后留香效果分析[J]. 青島大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版), 2009, 24(3):64-68.