何云 張嫄 周椿浩 熊明 孫昌 劉建立
摘要:為研究真絲織物被人體皮脂污染后,在實(shí)際環(huán)境條件下產(chǎn)生黃變的原因,文章采用角鯊烯、油酸、三油酸甘油酯等皮脂組分對桑蠶絲織物進(jìn)行污染和環(huán)境處理,討論溫度、光照、環(huán)境含氧量等因素對織物黃變的影響,實(shí)驗(yàn)中采用黃度指數(shù)來表征試樣的黃變程度。通過掃描電子顯微鏡觀察、黃度指數(shù)測試和紅外光譜分析可知:皮脂組分均勻包覆在桑蠶絲表層;隨著溫度、光照強(qiáng)度和含氧量的增加,無論皮脂污染與否織物的黃度指數(shù)均增加;經(jīng)過180 d室內(nèi)儲(chǔ)存放置,角鯊烯氧化產(chǎn)物中生成了共軛羰基、羥基和C—O鍵等潛在的顯色基團(tuán),而油酸與三油酸甘油酯未發(fā)生紅外光譜儀能夠檢測出的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化。
關(guān)鍵詞:皮脂;真絲織物;黃變性能;角鯊烯;油酸;三油酸甘油酯
中圖分類號: TS101.923
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號: 1001-7003(2021)09-0007-07
引用頁碼: 091102
DOI: 10.3969/j.issn.1001-7003.2021.09.002(篇序)
Research on the yellowing properties of silk fabrics contaminated by human sebaceous components
HE Yun1, ZHANG Yuan2, ZHOU Chunhao2, XIONG Ming2, SUN Cang1, LIU Jianli1
(1.Key Laboratory of EcoTextiles,Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, China;2.Wuxi Little Swan Electric Appliance Co., Ltd., Wuxi 214035, China)
Abstract:In order to investigate the reasons for silk fabric yellowing after being contaminated by human sebum in actual environmental conditions, squalene, oleic acid, triglyceride andother sebaceous components were adopted to pollute and environmentally treat mulberry silk fabrics. The impact of temperature, light, environmental oxygen content and other factors on silk fabric yellowing was discussed. In the experiment, the yellowing degree of silk samples was characterized by yellowness index. It was found from SEM observation, yellowness index test and infrared spectrum analysis thatsebaceous components were evenly coated on the surface of silk; the yellowness index of silk fabric increased with the rising of temperature, light intensity and oxygen content, regardless of sebum contamination or not; after indoor storage for 180 days, potential chromogenic groups such as conjugated carbonyl, hydroxyl and C—O bonds were generated in squalene oxidation products, while no chemical structure change of oleic acid and triglyceride that could be detected by infrared spectroscopy occurred.
Key words:sebum; silk fabric; yellowing properties; squalene; oleic acid; glycerol trioleate
收稿日期: 20210119;
修回日期: 20210824
作者簡介: 何云(1996),女,碩士研究生,研究方向?yàn)榧徔椘废醋o(hù)基礎(chǔ)研究。通信作者:劉建立,副教授,jianli.liu@hotmail.com。
桑蠶絲是天然蛋白質(zhì)纖維,經(jīng)水解可得18種氨基酸,與人體的角質(zhì)和膠原結(jié)構(gòu)十分相近[1]。桑蠶絲織物具有柔軟貼身、保暖透氣、綠色健康的特性,廣泛應(yīng)用于貼身衣物[23]。真絲織物在貼身穿著時(shí),容易吸附人體分泌的皮脂,導(dǎo)致織物被皮脂污染。已有研究表明,貼身衣物上的油性污漬主要來自穿著者分泌的人體皮脂[4]。人體皮脂組分主要由角鯊烯、三油酸甘油酯、游離脂肪酸、蠟脂、膽固醇等構(gòu)成,其均易與桑蠶絲纖維形成吸附的有機(jī)高分子化合物[5]。在較短的時(shí)間內(nèi),皮脂組分潤濕真絲織物造成纖維光學(xué)性能的改變是影響織物色澤的重要原因之一[6];其二,皮脂組分中角鯊烯、油酸、三油酸甘油酯含有不飽和雙鍵,容易受溫度、光照、氧氣等環(huán)境作用產(chǎn)生黃色物質(zhì)造成織物黃變,皮脂黃變影響織物的色澤和光澤,損傷織物的服用性能[4,7]。
為研究皮脂組分污染的真絲織物黃變性能,本文選擇角鯊烯、油酸、三油酸甘油酯為皮脂組分,討論溫度、光照、氧氣等因素對皮脂組分污染真絲織物黃變性能的影響,為抑制皮脂污染真絲織物產(chǎn)生黃變提供參考。
1實(shí)驗(yàn)
1.1材料與儀器
織物:8.89 tex純桑蠶絲雙縐漂白機(jī)織物(市售),經(jīng)向密度為420 根/10 cm,緯向密度為350 根/10 cm,織物平方米質(zhì)量為14 g/m2。
藥品:吐溫80、司班80、三油酸甘油酯、油酸(化學(xué)純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),角鯊烯(優(yōu)級純,阿拉丁試劑有限公司)。
儀器:LHS80HCⅡ型恒溫恒濕箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司),Su1510型掃描電子顯微鏡(日本日立化學(xué)儀器有限公司),PBO型軋壓機(jī)(無錫銘翔機(jī)械設(shè)備有限公司),Datacolor 650型分光光度測色儀(美國Datacolor公司),Xe2HS型日曬牢度測試儀(美國Q-SUN有限公司),Nicolet is10型傅里葉變換紅外光譜儀(美國賽默飛世爾科技(中國)有限公司),瑪爾真空封口機(jī)(永康市時(shí)光電子有限公司)。
1.2方法
1.2.1織物準(zhǔn)備
先裁去織物兩邊布邊,取2 m桑蠶絲雙縐漂白機(jī)織物置于標(biāo)準(zhǔn)洗衣機(jī)中清洗,采用家用洗衣機(jī)上的真絲織物洗滌程序進(jìn)行1次洗滌,洗滌過程中不添加任何洗滌劑,洗滌后室內(nèi)懸掛自然晾干。在實(shí)驗(yàn)中,將經(jīng)過洗滌未經(jīng)其他處理的織物試樣稱為原樣。
1.2.2皮脂乳化液制備
分別稱取角鯊烯、油酸、三油酸甘油酯加入攪拌杯中,稱取相應(yīng)的乳化劑加入到皮脂組分中,再加入適量去離子水,將攪拌杯置于高速攪拌器上,在轉(zhuǎn)速為18 000 r/min條件下攪拌5 min,得到穩(wěn)定的皮脂組分乳化液,其配方如表1[6]所示。
1.2.3皮脂污染真絲織物試樣制備
將真絲織物原樣裁剪成15 cm×15 cm的正方形,再完全浸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的皮脂組分乳液中,用玻璃棒輕壓使試樣完全浸泡在溶液中,浸泡20 min后取出在軋車上浸軋,控制軋余率為90%。需要多次浸軋的試樣應(yīng)將織物再次浸泡10 min進(jìn)行下一次浸軋,浸軋后的織物在室溫條件下,平鋪?zhàn)匀涣栏梢苑乐褂疽片F(xiàn)象。
1.2.4皮脂污染真絲織物試樣的黃變處理
將經(jīng)過皮脂污染的真絲織物放入恒溫恒濕箱或日曬色牢度測試儀中,模擬不同環(huán)境條件下的皮脂污染真絲織物黃變的情況。
1.2.4.1不同含氧量下的皮脂污染試樣制備
取2組布樣,每組包括3種皮脂組分污染樣和1個(gè)原樣,將一組布樣用真空封口機(jī)封存于真空壓縮袋內(nèi),一組自然暴露在空氣中常壓條件下,放于室內(nèi)同一環(huán)境中,放置10 d,以此來測定有無氧氣對皮脂各組分污染真絲織物黃變性能的影響。
1.2.4.2不同溫度下的皮脂污染試樣制備
取3組布樣,每組包括3種皮脂組分污染樣和1個(gè)原樣,將它們分別平鋪在隔板上,置于恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)箱內(nèi),控制相對濕度為65%,溫度分別為5、15 ℃和25 ℃,放置10 d,以此來測定溫度條件對皮脂各組分污染真絲織物黃變性能的影響。
1.2.4.3不同光照強(qiáng)度下的皮脂污染試樣制備
取3組布樣,包括3種皮脂組分污染樣和1個(gè)原樣,將其置于日曬色牢度測試儀內(nèi)。通過儀器設(shè)置溫度為45 ℃,相對濕度為65%,光照強(qiáng)度為黑暗、0.8、1.2、1.6 W/(m2·nm),將試樣放置24 h,以此來測定光照對皮脂各組分污染真絲織物黃變性能的影響。
1.2.5表觀形貌觀察
采用掃描電子顯微鏡觀察織物原樣和皮脂組分分別污染真絲織物的表觀形貌,工作電壓為5 kV,放大倍數(shù)為2 000。
1.2.6黃度指數(shù)測定
黃度指數(shù)(YI)是用來表征無色透明、半透明或近白色的高分子材料發(fā)黃的程度[8]。黃度指數(shù)YI可按照下式計(jì)算。
式中:YI為紡織品的黃度指數(shù);Cx=1.301 3、Cz=1.149 8(Cx、Cz的數(shù)值從ASTM美國材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)E313中得到);X、Y、Z是三刺激值,均由Datacolor 650型分光光度測色儀測得(D65照明體,10°視場)。
1.2.7紅外光譜分析
為進(jìn)一步研究各皮脂油污組分在經(jīng)歷老化過程中發(fā)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化,實(shí)驗(yàn)初期分別取5 mL角鯊烯、三油酸甘油酯、油酸放置于玻璃試管中,分別經(jīng)過60、120、180 d各取1 mL角鯊烯、三油酸甘油酯、油酸,采用傅里葉紅外光譜鑒定,對老化前后的角鯊烯、三油酸甘油酯、油酸進(jìn)行紅外光譜分析。
采用Nicolet is10型傅里葉變換紅外光譜儀,測定老化前后不同皮脂組分污染真絲織物的紅外吸收光譜。掃描范圍為4 000~500 cm-1,分辨率為4 cm-1,掃描次數(shù)為32次。
2結(jié)果與分析
2.1皮脂組分污染真絲織物表觀形貌分析
對真絲織物原樣和皮脂組分污染真絲織物表觀形貌進(jìn)行SEM觀察,結(jié)果如圖1所示。與圖1(a)真絲織物原樣相比,皮脂污染的真絲織物表面形貌有明顯變化。同樣條件下經(jīng)過SEM觀察,真絲織物原樣中纖維表面光滑有光澤,而被皮脂污染的真絲織物纖維表面明顯有聚集的斑塊狀皮脂污染物,且包覆了一層皮脂污物,纖維的溝壑凹陷處也積有皮脂乳液,圖片暗淡,即纖維失去光澤。由此可知,皮脂乳液并沒有完全滲入纖維內(nèi)部,絕大部分皮脂乳液以填充纖維間凹陷或包覆在纖維表面的形式存在于纖維表面。
2.2老化環(huán)境對皮脂組分污染真絲織物黃變的影響
真絲織物經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)洗衣機(jī)清洗后的原樣、污染皮脂組分但未進(jìn)行環(huán)境處理的試樣及采用0.25%司班80污染的試樣均進(jìn)行了黃度指數(shù)的測試,黃度指數(shù)如表2所示。
由文獻(xiàn)[7]可知,吐溫80對織物試樣的黃度無影響,但司班80溶液為淺黃色,高質(zhì)量分?jǐn)?shù)司班80對織物黃度有影響。根據(jù)表1的皮脂乳化配方可知,司班80的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.25%,是皮脂配方中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多的含量。與原樣相比,真絲織物被司班80污染后的黃度指數(shù)略微升高,黃度指數(shù)增幅為1.77%。因此,在采用低質(zhì)量分?jǐn)?shù)司班80作為乳化劑對皮脂進(jìn)行乳化時(shí),對織物黃度影響較小,本實(shí)驗(yàn)中使用的司班80作為乳化劑對真絲織物的黃度影響可忽略不計(jì)。
后續(xù)實(shí)驗(yàn)中,將未經(jīng)皮脂污染但經(jīng)過各種環(huán)境處理的試樣稱為標(biāo)樣。本文模擬真絲衣物在穿著過程中經(jīng)歷的不同含氧量、溫度和光照等實(shí)際環(huán)境條件,將真絲織物原樣、標(biāo)樣及經(jīng)過角鯊烯、油酸、三油酸甘油酯污染真絲織物試樣的黃度指數(shù)進(jìn)行比較分析,進(jìn)而討論不同的環(huán)境因素對皮脂組分污染真絲織物老化黃變的影響。
2.2.1氧氣的影響
采用真空密封存儲(chǔ)和常壓存儲(chǔ)處理真絲織物經(jīng)過10 d后,對不同皮脂組分污染的真絲織物試樣進(jìn)行黃度指數(shù)測試,結(jié)果如圖2所示。實(shí)驗(yàn)老化條件:溫度25 ℃,相對濕度30%,黑暗,放置10 d。
由圖2可知,與原樣相比,有氧和無氧條件處理下,皮脂組分污染的織物黃度指數(shù)均產(chǎn)生了增加;與標(biāo)樣相比,經(jīng)無氧條件處理的皮脂組分污染試樣的黃度指數(shù)較小,織物黃變不明顯。環(huán)境的含氧量對皮脂各組分老化黃變的影響趨勢都是一致的。與無氧條件相比,未被污染的標(biāo)樣和各皮脂組分污染的真絲織物在有氧儲(chǔ)存條件下黃變指數(shù)均有不同程度的上升,各皮脂組分污染真絲織物的黃度指數(shù)上升更明顯。有氧儲(chǔ)存和無氧儲(chǔ)存條件下皮脂組分污染真絲織物的反射率曲線如圖3所示。由顏色物理學(xué)相關(guān)原理可知,藍(lán)紫光的補(bǔ)色為黃光,藍(lán)紫光區(qū)在460 nm左右[9]。
在圖3中,有一條過460 nm波長且垂直于水平軸的直線,其與8條反射率曲線相交得到8個(gè)反射率值,如表3所示。
由圖3可知,8個(gè)反射率值由大到小對應(yīng)試樣分別是:無氧標(biāo)樣>有氧標(biāo)樣>無氧油酸試樣>無氧角鯊烯試樣>無氧三油酸甘油酯試樣>有氧三油酸甘油酯試樣>有氧油酸試樣>有氧角鯊烯試樣。由圖3數(shù)據(jù)可知,無論是有氧還是無氧的條件下,與老化后的標(biāo)樣相比,老化后得到的皮脂組分污染真絲織物的反射率曲線在藍(lán)紫光區(qū)的反射率值均有不同程度的下降。由表3可知,在460 nm波長處,有氧角鯊烯污染真絲織物的反射率為74.2%,無氧角鯊烯污染真絲織物的反射率為76.98%,可知角鯊烯污染真絲織物在有氧儲(chǔ)存條件下的反射率低于無氧儲(chǔ)存條件下的反射率。同時(shí),在圖2中,角鯊烯污染真絲織物在有氧儲(chǔ)存條件下的黃度指數(shù)高于無氧儲(chǔ)存條件下的黃度指數(shù),因此皮脂組分污染真絲織物的老化產(chǎn)物在一定條件下吸收了部分藍(lán)紫光,進(jìn)而使老化后皮脂污染真絲織物反射光凸顯成黃光。通過對比460 nm波長處相同老化條件下各皮脂污染真絲織物與未污染標(biāo)樣的反射率值,可知各織物試樣上老化后的皮脂組分吸收藍(lán)紫光能力的強(qiáng)弱,即反射率值越大老化后的皮脂組分吸收藍(lán)紫光的能力越強(qiáng),其泛黃的程度越明顯。由此可知,常壓儲(chǔ)存條件下老化后的角鯊烯污染真絲織物的黃變程度最大,其次是油酸污染真絲織物和三油酸甘油酯污染真絲織物,且該結(jié)論與圖2得到的結(jié)論相同。
由圖2可知,標(biāo)樣與皮脂污染真絲織物在有氧儲(chǔ)存條件下的黃度指數(shù)大于無氧儲(chǔ)存條件下的黃度指數(shù)。由圖3可知,標(biāo)樣與皮脂污染真絲織物在無氧儲(chǔ)存條件下的反射率大于有氧儲(chǔ)存條件下的反射率。這說明有氧儲(chǔ)存條件下,真絲織物吸收藍(lán)紫光能力強(qiáng),會(huì)加劇真絲織物的黃變,這與虞雅倫等[10]提出的皮脂組分與空氣中的氧氣接觸發(fā)生自氧化反應(yīng)一致。宋薔等[11]也提出皮脂組分自氧化反應(yīng)屬于自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一種,可分為三個(gè)單獨(dú)的過程:鏈引發(fā)、鏈反應(yīng)、鏈終止,因此氧氣是皮脂組分自氧化反應(yīng)過程中不可缺少的重要因素。在理論上,真空儲(chǔ)存使得織物處于無氧狀態(tài),將有利于減緩真絲織物儲(chǔ)存過程中的黃變現(xiàn)象。
2.2.2溫度的影響
采用不同溫度條件處理真絲織物經(jīng)過10 d后,對不同皮脂組分污染的真絲織物試樣進(jìn)行黃度指數(shù)測試,結(jié)果如圖4所示。實(shí)驗(yàn)老化條件:相對濕度65%,黑暗,放置10 d。
由圖4可知,未經(jīng)污染的標(biāo)樣在不同的溫度條件下老化后均產(chǎn)生了不同程度的黃變現(xiàn)象,且黃度指數(shù)隨環(huán)境溫度的增加而在增大。相比之下,各皮脂組分污染真絲織物的黃變程度更明顯,且隨溫度上升黃度指數(shù)相對增大的較多。溫度加速了各皮脂組分污染真絲織物的老化黃變現(xiàn)象。
不同環(huán)境溫度下處理后的皮脂組分污染真絲織物的反射率曲線如圖5所示。在圖5中,有一條過460 nm波長且垂直于水平軸的直線,其與8條反射率曲線相交得到8個(gè)反射率值,如表4所示。
由圖5可知,在460 nm波長處標(biāo)樣的反射率值均大于皮脂組分污染且環(huán)境老化后的試樣的反射率值,且隨溫度升高織物的反射率值逐漸變小。由表4可知,在460 nm波長處,角鯊烯污染真絲織物的反射率值大小排序?yàn)椋? ℃>15 ℃>25 ℃。由圖4可知,角鯊烯污染真絲織物的黃度指數(shù)值大小排序?yàn)椋? ℃<15 ℃<25 ℃。因此,溫度越高,對應(yīng)的皮脂組分污染真絲織物的反射率曲線在460 nm波長處反射率值越小,織物吸收藍(lán)紫光的部分越多,反射光越趨向于黃光,其對應(yīng)黃度指數(shù)值越大。
由圖4、圖5和表4可知,環(huán)境溫度越高,對應(yīng)的皮脂組分污染真絲織物的反射率曲線在460 nm波長處反射率值越小,即黃度指數(shù)越大,黃變程度越大。已有文獻(xiàn)表明皮脂油污組分自氧化反應(yīng)在鏈引發(fā)及鏈增長反應(yīng)過程中,烴基自由基和過氧化物自由基的生成過程及烴基過氧化物的分解過程都需要吸收能量[1213]。高溫有利于能量的吸收,可以加劇皮脂各組分內(nèi)部分子的運(yùn)動(dòng),有利于自氧化反應(yīng)進(jìn)行,皮脂組分污染的織物更容易老化黃變。因此,皮脂組分污染后的織物在高溫存儲(chǔ)和烘干時(shí),將更容易發(fā)生黃變。
2.2.3光照的影響
采用不同光照條件下經(jīng)過24 h后,對不同皮脂組分污染的真絲織物試樣進(jìn)行黃度指數(shù)測試,結(jié)果如圖6所示。實(shí)驗(yàn)老化條件:溫度45 ℃,相對濕度65%,放置24 h。
由GB/T 35256—2017《紡織品色牢度試驗(yàn)人造氣候老化暴露于過濾氙弧輻射》可知,織物光照老化的實(shí)驗(yàn)條件中溫度最適宜設(shè)置為45 ℃。因此,由圖6可知,相對于其他環(huán)境條件下,進(jìn)行光照老化處理后的未污染標(biāo)樣和各皮脂組分污染真絲織物的黃度指數(shù)均較高。皮脂組分污染真絲織物的黃度指數(shù)比未污染的標(biāo)樣大,但在0.8、1.2、1.6 W/(m2·nm)的小跨度范圍內(nèi),光照強(qiáng)度的增加并未造成織物的黃度指數(shù)有顯著差異。
不同的光照強(qiáng)度條件下各皮脂組分污染真絲織物的反射率曲線如圖7所示。
由圖7可知,同一老化條件下各皮脂組分污染真絲織物在460 nm波長處的反射率值差異不大。與光照處理的污染真絲織物相比,未被皮脂污染但經(jīng)光照處理的標(biāo)樣大反射率明顯要大,說明光照對污染真絲織物的黃變有重要影響。
由圖6與圖7可知,光照對皮脂污染真絲織物有重要影響,但光照強(qiáng)度對真絲織物黃變影響差異不顯著。已有研究表明光照強(qiáng)度催化了自氧化反應(yīng)中烴基自由基和過氧化物自由基的生成,宏觀上表現(xiàn)為皮脂油污污染真絲織物老化黃變的程度的加深[14]。同時(shí),范雪榮等[15]提出真絲織物內(nèi)的色氨酸與酪氨酸在紫外線作用下發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化,生成黃色物質(zhì),即真絲織物本身受光照影響較大。所以光照對皮脂污染真絲織物的黃變程度有重要影響,但真絲織物自身發(fā)生的老化黃變可能占據(jù)了主導(dǎo)作用,從而掩蓋了皮脂污染真絲織物的老化黃變,這可以解釋圖6與圖7所得的結(jié)論。
2.2.4環(huán)境條件對真絲織物的影響
在真絲織物未被皮脂組分污染時(shí),綜合2.2.1至2.2.3中標(biāo)樣的黃度指數(shù),討論光照強(qiáng)度、氧氣和溫度等環(huán)境存儲(chǔ)條件對真絲織物黃變的影響,結(jié)果如圖8所示。
綜合表2和圖8數(shù)據(jù)可知,清洗后的原樣黃度指數(shù)為735,與其相比,不同光照強(qiáng)度、溫度和含氧量條件下的真絲織物黃度指數(shù)都有不同程度的升高,經(jīng)過光照處理的真絲織物增幅超過35.24%,且不考慮實(shí)驗(yàn)誤差的情況下,隨光照強(qiáng)度增加,黃度指數(shù)增大。經(jīng)過含氧量處理的真絲織物增幅超過4.49%,無氧儲(chǔ)存條件下真絲織物黃度指數(shù)高于真絲織物原樣,分析認(rèn)為是真空儲(chǔ)存環(huán)境無法保證完全沒有氧氣,因此黃度指數(shù)有所上升。經(jīng)過溫度處理的真絲織物增幅超過150%,隨著溫度上升,真絲織物黃度指數(shù)逐漸增加。由此可知,光照對真絲織物黃變程度影響的增幅最大,黃變程度最明顯。且光照強(qiáng)度越大,溫度越高,真絲織物的黃度指數(shù)越大,即黃變程度越大。有氧儲(chǔ)存條件比無氧儲(chǔ)存條件下的真絲織物黃度指數(shù)高,即黃變程度大。環(huán)境條件中光照強(qiáng)度、溫度、氧含量是影響真絲織物黃變的重要因素,且溫度越高、光照強(qiáng)度越大,真絲織物黃變程度越明顯。
2.3皮脂組分老化前后的結(jié)構(gòu)變化
經(jīng)紅外光譜分析,僅有經(jīng)過放置180 d的角鯊烯紅外光譜發(fā)生變化。然而,通過紅外光譜分析未發(fā)現(xiàn)油酸與三油酸甘油酯有新的特征峰出現(xiàn),表明180 d放置的條件下仍不足以讓油酸與三油酸甘油酯發(fā)生足量的自氧化反應(yīng)。
角鯊烯是一種產(chǎn)生于人體膽固醇合成等代謝過程中的多不飽和烴類,角鯊烯在人體皮膚表層脂質(zhì)中有高達(dá)12%的含量,是由6個(gè)異戊二烯雙鍵組成,因此易于空氣中的氧發(fā)生自氧化反應(yīng)[14,16]。結(jié)構(gòu)式如圖9所示。
圖10為純角鯊烯老化前后的紅外光譜圖。由圖10可知,老化后的角鯊烯在2 911 cm-1和1 317 cm-1處為烷烴類和烯烴類的峰,兩處峰的信號強(qiáng)度明顯減少,表明有氫被取代及雙鍵被氧化;老化后的角鯊烯在3 325 cm-1處峰的信號強(qiáng)度增強(qiáng),說明角鯊烯老化后產(chǎn)物中含有較多羥基基團(tuán);在1 701 cm-1處為羰基的伸縮振動(dòng)峰,在紅外光譜中老化角鯊烯該峰的信號強(qiáng)度明顯增加,且峰變寬,這說明角鯊烯老化產(chǎn)物中羰基顯著增多,并生成了不同的含羰基化合物;在紅外光譜圖中1 032 cm-1處氧化角鯊烯的峰信號強(qiáng)度也明顯增強(qiáng),該峰為C—O鍵,由此推斷老化后的角鯊烯產(chǎn)物可能含有醇類、酯類或醚類基團(tuán)。王小清[12]研究發(fā)現(xiàn)油脂極易氧化,最終分解為醛、酮、醇及短鏈羰基化合物等二級氧化產(chǎn)物。這與圖10分析得出的角鯊烯氧化后產(chǎn)生共軛羰基、羥基和C—O鍵結(jié)論相符合,說明角鯊烯氧化后也可能生成醛、酮、醇及短鏈羰基化合物。Naoki Shimizu等[16]提出角鯊烯氧化后生成極性黃色聚合化合物,且分解的產(chǎn)物包括醛、酮、醇及短鏈羰基化合物等二級氧化產(chǎn)物。由此結(jié)合圖10分析的結(jié)論可知,角鯊烯污染真絲織物后,織物的黃變程度加劇是因?yàn)榻酋徬┭趸螽a(chǎn)生的極性黃色聚合物附著在真絲織物表面,加深了真絲織物的黃變程度。
3結(jié)論
本文通過皮脂組分乳化浸軋于真絲織物上,經(jīng)歷不同的環(huán)境條件老化,并研究其老化黃變性能情況。主要結(jié)論如下:
1) 乳化后的皮脂組分浸軋?zhí)幚淼秸娼z織物上,皮脂乳液以填充纖維間凹陷或包覆在纖維表面的形式存在于纖維表面。
2) 被皮脂污染的真絲織物比未被皮脂污染的真絲織物黃變程度大;氧氣是皮脂組分自氧化反應(yīng)過程中不可缺少的重要因素,無氧條件儲(chǔ)存將有利于減緩真絲織物有氧儲(chǔ)存過程中的黃變現(xiàn)象;高溫條件有利于皮脂組分自氧化反應(yīng),溫度越高,皮脂組分污染的織物越容易老化黃變;光照強(qiáng)度加劇皮脂組分自氧化反應(yīng),而且光照會(huì)導(dǎo)致氨基酸發(fā)生化學(xué)變化,光照和皮脂污染協(xié)同會(huì)造成更加嚴(yán)重的真絲織物黃變。
3) 未被皮脂污染僅經(jīng)過不同環(huán)境條件存儲(chǔ)時(shí),光照強(qiáng)度、溫度、氧含量是影響真絲織物黃變的重要因素,經(jīng)過光照處理的真絲織物黃度指數(shù)增幅最大,光照條件對真絲織物的黃變程度影響最明顯,且溫度越高、光照強(qiáng)度越大,真絲織物黃變程度越明顯。
4) 180 d放置的條件下仍不足以讓油酸與三油酸甘油酯發(fā)生足量的自氧化反應(yīng),通過紅外光譜儀未能檢測出其結(jié)構(gòu)變化;然而,角鯊烯污染真絲織物后織物的黃變程度加劇,是因?yàn)榻酋徬┭趸螽a(chǎn)生的極性黃色聚合物附著在真絲織物表面加深了織物的黃變程度。
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