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收藏聚酯纤维纺织品染料中4-氨基偶氮苯萃取方法分析

    作者:穆奎 卢晓东

    摘要:用GB/T23344-2009中直接还原和先萃取再还原两种还原方法处理聚酯纤维纺织品,检测其染料中4-氨基偶氮苯的含量,并对结果进行了分析和探讨。研究结果表明,不同的处理方法对结果的影响很大。建议进一步统一、完善标准。
    关键字:4-氨基偶氮苯; 偶氮染料; 还原条件

    偶氮染料是纺织业一种比较常见的被广泛应用于纺织品和服装染色和印花的合成染料,由于色谱宽,颜色光泽好,成本低廉,备受纺织服装生产厂家的欢迎。偶氮染料是指分子结构中含有偶氮基(-N=N-),且与其连接部分至少含有一个芳香族结构的染料,有部分偶氮染料可分解成致癌芳香胺,通过代谢作用而使细胞中的DNA发生结构和功能上的变化,对人体的健康和安全具有潜在的危险性[1]。针对部分偶氮染料的危害性,自2005年,GB 18401《国家纺织产品基本安全技术规范》正式实施,首次以国家强制性标准的形式,明确提出纺织品安全生态环保要求,并将可致癌的可分解芳香胺染料列入纺织品安全要求的监控范围。
    GB/T17592-2006《纺织品 禁用偶氮染料的测定》规定了对23种禁用偶氮染料的试验检测方法,在此标准中明确提出对聚酯纤维产品的处理方法是先萃取再还原[2]。GB/T23344-2009《纺织品4-氨基偶氮苯的测定》中提出了对4-氨基偶氮苯的检测试验方法,此标准中并未明确提出聚酯纤维纺织品的处理方法[3]。在本文中根据GB/T23344-2009中6.1和附录A中两种处理方法,分别检测聚酯纤维纺织品染料中的4-氨基偶氮苯,并对检测结果进行了分析和探讨。

1  试验
1.1  试验设备
    反应器,恒温水浴(40±2)℃,机械振荡器频率150次/min,GC-MSD气质色谱仪
    1.2试验条件
    1.2.1 未萃取样品的处理
    根据GB/T23344-2009标准6.1中的试验方法对样品进行还原处理。从混合均匀的聚酯纤维样品中称取1.0 g,精确至0.01 g置于反应器中。然后向样品中加入9.0 mL的20 g/L的氢氧化钠溶液,再加入1.0 mL的200 mg/mL的连二亚硫酸钠溶液,在恒温水浴中保温30 min,取出后1 min内冷却至室温。对样品做平行试验。向样品中加入10 mL蒽-d10内标工作液,再加入7 g氯化钠,将反应器密闭,机械振荡45 min,静置,取上层清液进行GC-MSD分析。
    1.2.2萃取样品的处理
    按照GB/T23344-2009附录A中的试验方法对样品先经萃取,后经还原处理。取聚酯纤维纺织品,剪成5 mm×5 mm的条状小片混合,从混合样中称取1.0 g(精确至0.01 g),用无色纱线扎紧,置于冷凝器中,加入25 mL二甲苯提取45 min,再用7 mL甲醇转移到反应器中。对样品做平行试验。以后的试验操作同1.2.1的处理方法。

2  试验结果
    利用GC-MSD得到的典型谱图分别如图1和图2所示,根据GB/T23344-2009中的计算方法计算结果如表1所示:

 

   
图1未萃取样品                        图2萃取样品###


    
                           表1 试验结果
 

3  分析与讨论
     GB/T18885-2009中要求纺织品偶氮染料的含量≤20mg/kg,未经萃取的聚酯纤维产品满足标准要求,但是经过萃取处理的聚酯纤维产品4-氨基偶氮苯的含量远远超过了GB/T18885-2009的要求。
造成两种结果差异的主要原因是聚酯纤维是疏水性纤维,纤维束结构紧密,结晶化程度高,纤维微细结构上的空隙小,染料分子不容易进入[4]。以分散染料为例,一般采取载体染色法,高温高压法和热熔法。当温度超过125℃时,聚酯纤维大分子链段发生强烈振动,内部孔隙率增大,染料分子动能也随之增大,大量染料分子乘机“钻”进了聚酯纤维结构之内。当温度降低到常温时,纤维空隙缩小,染料分子被固定在空隙内部无法再出来。对样品进行萃取的过程中,高温环境下聚酯纤维内部空隙增大,染料分子的动能也开始增大并脱离聚酯纤维与二甲苯相溶,染料分子也就会充分的从聚酯纤维纤维中脱离出来,而未经萃取的聚酯纤维样品染料不能充分的从聚酯纤维纤维中脱离出来,从而影响下一步的检验结果。

4结论
    对聚酯纤维产品采用直接的还原处理并不能将染料中的4-氨基偶氮苯充分分解出来,以此作为评价聚酯纤维产品染料中4-氨基偶氮苯含量的多少也不

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