薛正元,杭志偉,張 玨,朱亞偉,*
(1.蘇州市纖維檢驗(yàn)院,江蘇 蘇州222000;2.蘇州大學(xué),江蘇 蘇州222000)
蠶絲經(jīng)過(guò)脫脂處理后稱(chēng)為絲綿,蠶絲被是蠶繭下腳料再次開(kāi)發(fā)利用的產(chǎn)品,主要原料是絲綿、化纖和木棉等,在GB/T 24252-2009《蠶絲被》[1]中將蠶絲被質(zhì)量等級(jí)分為3類(lèi),分別是優(yōu)等品、一等品和合格品。由于加工方法和運(yùn)輸儲(chǔ)存條件的原因,部分蠶絲被產(chǎn)生一股難以言表的氣味。在GB 18401-2003《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》[2]中,異味是評(píng)價(jià)優(yōu)等品的重要指標(biāo)之一,但是目前異味的檢測(cè)仍采用人工嗅辨法做出合格或不合格的定性判定。
國(guó)內(nèi)外涉及紡織品異味檢測(cè)的報(bào)道仍停留在定性分析的基礎(chǔ)上,雖有研究者提出儀器檢測(cè)是今后的發(fā)展方向,但因異味源的復(fù)雜性仍未有展開(kāi)專(zhuān)題研究。如廖幗英等[3]用HS-SPME(頂空-固相微萃?。┓▉?lái)檢測(cè)紡織品中痕量物質(zhì),李竹英等[4]利用溶劑萃取法對(duì)紡織品中的霉味及魚(yú)腥味進(jìn)行研究,用GC-MS進(jìn)行定量分析。陳蕓等[5]采用頂空直接進(jìn)樣和HS-SPME法來(lái)檢測(cè)紡織品中甲苯、二甲苯、苯乙烯的含量。由此可見(jiàn),采用HS-SPME法和GC-MS能有效檢測(cè)紡織品的痕量揮發(fā)物。蠶絲被中的異味源屬于蛋白質(zhì)屬性,可能會(huì)隨著環(huán)境或使用條件的變化而變化,異味成分可能比芳香烴更復(fù)雜。目前涉及蛋白質(zhì)異味的專(zhuān)項(xiàng)研究國(guó)內(nèi)外仍是空白,是值得深入研究的方向。
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀GCMS(美國(guó)布魯克公司),HS-SPME多功能自動(dòng)進(jìn)樣器,SPME萃取頭(Supelco公司,PDMS/DVB/CAR),色譜柱(安捷倫DB-WAX,30 m×0.25 mm×0.5μm),索氏提取器。
GCMS-SPME儀器的使用條件見(jiàn)表1。
表1 GCMS-SPME儀器條件
碳酸鈉(分析純,蘇州國(guó)藥試劑公司),正己烷(分析純,蘇州國(guó)藥試劑公司),桑蠶絲綿(蘇州市纖維檢驗(yàn)院提供)。
1.4.1 絲膠溶液
生絲脫膠方法參照GB/T 1798-2008《生絲試驗(yàn)方法》[6]附錄C,將生絲樣品放入碳酸鈉溶液(0.5 g/L)中,浴比1∶100,浴溫(98±2)℃,玻璃棒攪拌脫膠。將含有高濃度絲膠的溶液先后進(jìn)行2次人工嗅聞法測(cè)試和GCMS-SPME測(cè)試,一次立刻進(jìn)行,另一次是將絲膠溶液敞口放置在37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h后進(jìn)行。試驗(yàn)?zāi)康氖强疾旖z膠本身是否會(huì)產(chǎn)生異味。
1.4.2 蛹油
采用索氏提取法提取蛹油[7],使用正己烷為萃取溶劑,浸出溫度為30℃,固液比為1∶4,浸出時(shí)間為7 h。將粉碎的蠶蛹2 g用濾紙包好,加入正己烷8 g,提取7 h,獲取的蛹油清亮透明,略帶香味。然后置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h,使其加速產(chǎn)生異味。
1.4.3 桑蠶絲綿
模擬高溫高濕環(huán)境,將絲綿樣品用去離子水潤(rùn)濕后擰干,密閉置于37℃的烘箱中加速其異味產(chǎn)生。
2.1.1 嗅聞法
新鮮的絲膠溶液:經(jīng)3人獨(dú)立嗅聞,沒(méi)有任何不適的氣味;恒溫箱內(nèi)放置48 h后的絲膠溶液:經(jīng)3人獨(dú)立嗅聞,都表示沒(méi)有任何異味。
2.1.2 儀器檢測(cè)結(jié)果
采用GCMS-SPME方法,將新鮮絲膠溶液和放置48 h后的溶液,采用1.2的儀器方法進(jìn)樣檢測(cè),色譜圖結(jié)果參見(jiàn)圖1,從上至下依次是儀器背景空白、新鮮絲膠和放置48 h后的絲膠。從圖中可以看出經(jīng)過(guò)48 h后,絲膠樣品色譜圖多處峰強(qiáng)信號(hào)減弱,結(jié)合人工嗅聞結(jié)果,認(rèn)為兩者色譜結(jié)果沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。
圖1 絲膠異味檢測(cè)結(jié)果
2.2.1 嗅聞法
新鮮蛹油:經(jīng)3位試驗(yàn)人員獨(dú)立嗅聞,沒(méi)有感到任何不適的氣味;恒溫箱內(nèi)放置48 h后的蛹油:經(jīng)3人獨(dú)立嗅聞,發(fā)現(xiàn)異味,并且與異味絲綿上的異味相似。
2.2.2 儀器檢測(cè)結(jié)果
采用GCMS-SPME方法,將新鮮蛹油和放置48 h后的蛹油,采用2.2的儀器方法進(jìn)樣檢測(cè),色譜圖結(jié)果參見(jiàn)圖2和圖3。
圖2 新鮮蛹油色譜圖
圖3 放置48 h后蛹油色譜圖
在相同的保留時(shí)間(RT=19.55 min)上的色譜峰,質(zhì)譜圖是一致的,但是從圖2和圖3中可以發(fā)現(xiàn),峰強(qiáng)差異明顯,48 h的蛹油樣品峰強(qiáng)度明顯高于新鮮樣品??赡艿脑蚴窃?8 h期間內(nèi),產(chǎn)生了異味。
取有明顯異味的桑蠶絲綿樣品0.5 g,采用1.2的儀器方法進(jìn)樣檢測(cè),色譜圖結(jié)果參見(jiàn)圖4。
在異味桑蠶絲綿樣品中,在相同保留時(shí)間發(fā)現(xiàn)同樣的色譜峰,由此推斷,該色譜峰的物質(zhì)可以用于表征異味。通過(guò)0、1、2、7 h等時(shí)間延遲試驗(yàn)、重復(fù)進(jìn)樣試驗(yàn)、新/老蠶繭對(duì)比試驗(yàn)、進(jìn)樣量差異(0.1、0.5、2.0 g)等試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)RT=19.55 min的色譜峰,在儀器背景空針樣和新鮮絲綿中沒(méi)有,在異味絲綿中存在;在新鮮蛹油中沒(méi)有,在延遲48 h的蛹油中存在,并且隨著蛹油量和延遲試驗(yàn)時(shí)間的增加,該色譜峰的峰面積也增大,因此確定該色譜峰可以用于表征異味。通過(guò)NIST譜庫(kù)檢索該色譜峰,有可能為1,2-二甲基肼(CAS No:540-73-8)。
圖4 異味絲綿樣品色譜圖
(1)通過(guò)優(yōu)化GCMS-SPME的儀器方法條件,對(duì)比不同樣品的色譜質(zhì)譜圖,確定了異味源的表征峰。因此認(rèn)定通過(guò)GCMS-SPME方法可以定性、定量分析桑蠶絲綿的異味。
(2)通過(guò)GCMS-SPME方法,能夠有效檢測(cè)絲綿的異味,為今后的異味定量化檢測(cè)奠定了基礎(chǔ),為深入研究?jī)x器檢測(cè)代替人工檢測(cè)提供了試驗(yàn)依據(jù)。