前言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)自己生活的環(huán)境提出了更高的要求。因而，對(duì)于來(lái)自于人體與環(huán)境的某些不良?xì)馕?，進(jìn)行消臭整理，賦予人的生存空間以清新自然的氣息，防止刺激性氣體對(duì)人體皮膚的侵害，將大受消費(fèi)者的歡迎。
臭氣物質(zhì)很少單一存在，是物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化后的生成物。臭味的產(chǎn)生一般有：(1)自然界微生物發(fā)生的生物化學(xué)變化；(2)動(dòng)物體內(nèi)消化、發(fā)酵、代謝的生理變化；(3)植物生長(zhǎng)代謝的分解產(chǎn)物；(4)來(lái)自燃燒、熱分解以及在工場(chǎng)中發(fā)生的化學(xué)變化。這些變化的結(jié)果，形成有惡臭的物質(zhì)，其中(1)是惡臭的主要原因。這是因?yàn)?，紡織品在人體穿著過(guò)程中會(huì)沾污很多汗液、皮脂以及其它各種人體分泌物，同時(shí)也會(huì)被環(huán)境中的污物所沾污，這些污物是各種微生物的良好營(yíng)養(yǎng)基，微生物的大量繁殖以及分解織物上的污物，產(chǎn)生氨等刺激性氣體，導(dǎo)致對(duì)皮膚的異常刺激作用。因而，添加有抗菌作用的物質(zhì)以預(yù)防臭氣的產(chǎn)生為主的辦法，稱(chēng)為防臭；而對(duì)織物表面處理，以消除產(chǎn)生的臭氣的辦法，稱(chēng)為消臭(或除臭)。本文探討的是消臭方面的內(nèi)容。
1.消臭的機(jī)理分析
當(dāng)前的消臭整理按目的大致可分為三類(lèi)。一類(lèi)是除去日常生活中產(chǎn)生的惡臭，如稱(chēng)四大惡臭的氨(汗臭、尿臭)，硫化氫(蛋類(lèi)腐敗臭)，三甲胺(魚(yú)類(lèi)腐敗臭)，甲基硫醇(大蔥腐敗臭)，以及低濃脂肪酸臭。第二類(lèi)是除去香煙煙霧產(chǎn)生的臭味(主要是尼古丁及乙醛)。第三類(lèi)是除去房屋裝飾帶來(lái)的甲醛氣味。
人體各部分的分解物，如來(lái)自汗與尿的分解物(氨、三甲胺)，來(lái)自汗液分解與腳臭(低級(jí)脂肪酸)，來(lái)自下陰部的臭氣(硫化氫)等，不同地區(qū)、民族和工作生活習(xí)慣的人，數(shù)量不盡相同。消除此類(lèi)氣體，改善人的空間環(huán)境，是消臭整理的目標(biāo)。
消臭方法可分為以下四種：
(1)物理消臭法
采用比表面積大、孔容大的具有較強(qiáng)吸附能力的物質(zhì)以吸附惡臭物質(zhì)。常用的吸附劑有活性炭、沸石、活性白土、硅膠等多孔物質(zhì)，以及金屬氧化物等。載有稀土元素的沸石能
ZnO+H２S→ZnS+H２O
Zn+Ｃ２Ｈ５ＳＨ→ZnS+C２Ｈ４+H２O)
另外，日本鐘淵化學(xué)的Smellquard是由二氧化硅與三氧化鋁形成的試鋁靈硅酸鹽和特殊粘合劑構(gòu)成，在八面體非晶質(zhì)粒子中有層狀二氧化硅的結(jié)晶，可以進(jìn)行吸附。
(2)化學(xué)消臭法
該方法是把產(chǎn)生惡臭的物質(zhì)用氧化、還原、分解、中和、加成、縮合以及離子交換等化學(xué)反應(yīng)使之變成無(wú)臭味的物質(zhì)。如環(huán)狀糊精，可利用其對(duì)氨、胺及硫化氫的包絡(luò)作用而除臭；類(lèi)黃酮類(lèi)化合物、綠茶成分中的茶多酚類(lèi)(含類(lèi)黃酮類(lèi)和單寧酸的混合物)，可與惡臭物質(zhì)進(jìn)行中和及加成反應(yīng)，使臭味消除。另外的一種含有羧基的聚丙烯酸酯類(lèi)纖維，可以吸附氨進(jìn)行中和反應(yīng)；應(yīng)用兩性表面活性劑整理的織物，如日本鐘紡的Ribblesh織物；日本住江織物公司的一種除臭地毯中的有機(jī)胺，可除去甲醛。
(3)類(lèi)似生物催化的消臭法
這是利用三價(jià)鐵酞菁衍生物與惡臭物質(zhì)生成化合物后，三價(jià)鐵轉(zhuǎn)變?yōu)槎r(jià)鐵的同時(shí)所引起的氧化作用而除臭。二價(jià)鐵可被空氣中的氧氧化為三價(jià)鐵，繼續(xù)循環(huán)作用，是一種類(lèi)似生物酶催化作用的消臭劑。
(4)光催化氧化法消臭
二氧化鈦、氧化鋅等物質(zhì)吸收紫外線后產(chǎn)生電子和正穴，使吸附的水氧化為OH·，空氣中的氧被還原為O·過(guò)氧化物，能和多種臭體反應(yīng)，從而更強(qiáng)的消除臭味。如日本觸媒化成的Cu/TiO２及Zn/TiO２，住江織物公司除臭地毯混入了幾種金屬鹽類(lèi)，通過(guò)催化氧化，可除去四大惡臭及尼古丁、乙醛。
2.消臭加工劑TF-3000的應(yīng)用試驗(yàn)
通過(guò)對(duì)以上消臭機(jī)理進(jìn)行分析，可以看出由于臭味物質(zhì)的復(fù)雜性，決定了消臭整理加工的多變性。光催化氧化法消臭，不能離開(kāi)光與熱的環(huán)境，這對(duì)于與人體接觸最近的針織內(nèi)衣來(lái)說(shuō)，消臭效果值得進(jìn)一步探討；一些消臭整理劑與纖維缺乏親和力，水洗牢度差而影響其持久性。我們選擇的是花王株式會(huì)
2.1試驗(yàn)材料
40?s棉彈力羅紋(經(jīng)過(guò)漂白)
2.2藥品
TF-3000，TF-3500，柔軟劑MAX-90A
2.3TF-3000的整理工藝
采用浸軋法，處方：TF-3000Xg/l,TF-3500Yg/l,MAX-90AZg/l
溫度：40℃，軋液率：80%，100℃烘干
表1消臭整理工藝組成單位：g/l
編號(hào) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
TF-3000 | 10 | 20 | 10 | 20 | 20 | 30 | 50 |
TF-3500 | \ | \ | 5 | 5 | 10 | 20 | 50 |
MAX-90A | \ | \ | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
2.4消臭整理織物洗滌試驗(yàn)
采用JISL0217-103法，中性洗滌劑1：30，40℃洗滌5min，常溫下每次2min清水洗二回作為一個(gè)循環(huán)。
2.5消臭織物的吸水性試驗(yàn)
毛細(xì)管效應(yīng)法(30min測(cè)水位上升高度)
2.6整理織物的色度測(cè)定
SF600分光儀，DataMatch測(cè)色軟件(DataColor公司)，測(cè)未整理織物與整理后織物的色度差別
3.試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1TF-3000的消臭機(jī)理
TF-3000是以天然聚合物為主的淡黃色液體，顆粒直徑為1～4μm，分散性良好(不存在分層與凝聚現(xiàn)象)，基本結(jié)構(gòu)是由弱酸性基與弱堿性基高分子復(fù)合構(gòu)造而成，因而對(duì)于酸性或堿性氣體均有一定的吸著及清除性能。與臭體反應(yīng)后，TF-3000的活性基團(tuán)由于與臭氣結(jié)合而暫時(shí)降低消臭效果，經(jīng)過(guò)洗滌，消臭基團(tuán)又重新恢復(fù)。
TF-3500是TF-3000與纖維的連接固著劑，可以使織物經(jīng)受大約30次的洗滌。
3.2消臭效果的測(cè)試
為了證實(shí)消臭效果，就有必要進(jìn)行定性或定量測(cè)試。但是一般的定量方法極困難，原因是臭味構(gòu)成分較多，而且含量較低。表2是幾種臭味的測(cè)試方法。
表2：
測(cè)定方法 | 原理 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
檢測(cè)管法 | 測(cè)定單一成分的濃度變化 | 簡(jiǎn)便 | 濃度過(guò)低時(shí)測(cè)定困難 |
氣相層析法 | 利用峰值面積計(jì)算 | 可分析多種成分 | |
臭味傳感器法 | 將附于傳感器臭味成分?jǐn)?shù)字化 | 簡(jiǎn)便可測(cè)低濃度 | 測(cè)定成分范圍限制 |
官能法 | 利用官能分階段進(jìn)行 | 適合現(xiàn)實(shí) | 需專(zhuān)門(mén)的審察人 |
花王會(huì)社提供了如下消臭性能檢驗(yàn)辦法。
TF-3000消臭劑在含濕條件下消臭效果優(yōu)良，因而整理布樣烘干后應(yīng)適當(dāng)回潮。
對(duì)不同工藝消臭整理的布樣進(jìn)行消臭效果檢測(cè)，結(jié)果如下(表3)：
試樣編號(hào) | 空白 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
消臭效果 | A | B | C | B | C | C | D | E |
洗滌30次后消臭效果 | A | A | A | A | B | B | C | D |
A：代表：差B：較差C：尚可D：可以E：較好
由表1、表3可以看出，TF-3000用量在30-50g/l時(shí)，整理布樣的消臭效果較好，TF-3500用量在20g/l時(shí)，可以使織物具有較好的耐洗滌性能，用量提高，洗滌后織物的消臭效果稍微提高。
3.3織物的吸水性測(cè)定結(jié)果及分析
表4
未整理 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
30min上升高度cm | 11.5 | 12.8 | 12.9 | 12.1 | 12.0 | 11.8 | 11.7 | 11.6 |
由表4可以看出，經(jīng)過(guò)TF-3000整理不僅不會(huì)影響織物吸水性，反而會(huì)使吸水性略有提高。消臭劑TF-3000在高濕度下有好的消臭效果，因而以純棉為整理面料，整理后可使織物獲得較好的吸濕性與回潮率，使消臭效果得以實(shí)現(xiàn)。
3.4色座標(biāo)及色差測(cè)定結(jié)果及分析
由以上色座標(biāo)及色差可以看出，整理后織物色差在一個(gè)較小的范圍內(nèi)變化(0.2-0.5色差單位)，屬于痕跡色差，可視為無(wú)色差看待。
3.5工藝確定
通過(guò)對(duì)小樣試驗(yàn)進(jìn)行綜合分析，確定生產(chǎn)樣整理工藝為TF-3000：50g/l、TF-3500：30g/l、MAX-90A：10g/l，浸軋后烘干。通過(guò)樣品的試穿，普遍反映良好，無(wú)異味現(xiàn)象，并且吸濕透氣，無(wú)任何不適癥狀，決定進(jìn)行批量生產(chǎn)，將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。
編號(hào) | L* | a* | b* | c* | h | x | y | ΔE |
未整理樣 | 96.36 | -0.001 | 0.73 | 0.73 | 90.83 | 0.3150 | 0.3323 | 0 |
1 | 96.58 | -0.04 | 0.72 | 0.72 | 93.14 | 0.3150 | 0.3323 | 0.22 |
2 | 96.77 | -0.06 | 0.81 | 0.81 | 94.46 | 0.3151 | 0.3325 | 0. |
3 | 96.67 | 0.01 | 0.63 | 0.63 | 89.43 | 0.3149 | 0.332 | 0.32 |
4 | 96.86 | -0.03 | 0.65 | 0.65 | 93.00 | 0.3149 | 0.3322 | 0.51 |
5 | 96.74 | 0.03 | 0.52 | 0.53 | 86.22 | 0.3148 | 0.3319 | 0.43 |
6 | 96.65 | 0.04 | 0.60 | 0.60 | 85.94 | 0.3149 | 0.3320 | 0.33 |
7 | 96.43 | -0.07 | 1.12 | 1.12 | 93.73 | 0.3156 | 0.3331 | 0.40 |
4.結(jié)論
以提高織物的舒適性、清潔性為目的的TF-3000消臭整理，是采用天然的高分子消臭物質(zhì)為原料(TF-3000的LD50為2000mg/kg以上，TF-3500的LD50為2500mg/kg以上)，采用適當(dāng)整理工藝，使織物具有較好的消除人體產(chǎn)生的異味氣體作用，改善人體周?chē)暮粑h(huán)境。整理后織物吸水性良好，無(wú)色變現(xiàn)象，調(diào)整工藝簡(jiǎn)便。
對(duì)織物進(jìn)行消臭整理，是織物保健功能的一種，另外可以同時(shí)進(jìn)行防紫外線、防電磁波、抗菌等功能整理，全面維護(hù)人體健康，提高紡織品附加值。
參考文獻(xiàn)
1.宋肇基：二十一世紀(jì)的功能整理、全國(guó)紡織品保健技術(shù)研討會(huì)資料，2000，12.上海
2.楊立艾，消臭纖維和消臭加工，印染助劑，1997
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