裂解气相色谱测定芳香织物的逸香速率yd16316
刘凌旭, 田树盛* 北京服装学院材料工程学院, 北京100029
收稿日期: 2004-06-08
作者简介: 刘凌旭(1969-), 男,
2001 级硕士研究生
.
* 通讯联系人电话: 010-64288178
原载：北京服装学院学报2004/12；61-65
【摘要】
采用一种裂解气相色谱法测定了芳香织物的逸香速率。采用居里点裂解器将芳香织物裂解, 用毛细管柱气相色谱分离检测; 以香精裂解代表组分、织物裂解代表组分的比值(A l / A k
)来表示织物上香精含量C , 测定不同时间织物上的香精含量, 通过In C-t 求得逸香速率常数, 算出释香半衰期为7 d。
【关键词】
居里点裂解器; 毛细管气相色谱; 香精; 逸香速率; 半衰期
【中图分类号】 O657, 71 文献标识码: A 文章编号: 1001-0564(2004)04-0061-05
芳香能带给人们舒适感受, 其开发价值在于医治疾病、优化环境和突出形象[1]; 人们采用各种措施来延长织物的保香期。长期以来对芳香制品保香期的评定主要采用人工嗅觉评定分级法, 但该方法是经验性的[2]; 而各种赋香技术之间优劣的比较, 上香制品释香性能的评价,需要客观、量化的技术指标作依据。已经有人采用气相色谱法测定了织物或纤维的释香速率[3-5]。本文尝试了一种新的方法, 即采用居里点裂解器-毛细管柱气相色谱测定芳香织物的逸香速率。
1 实验
1 仪器及操作条件
气相色谱仪(GC-9A)，居里点裂解器(JHP-35), 分流/不分流进样器(SPL-G9) , 色谱数据处理机(C-R3A), 均为日本岛津公司。
色谱柱: PEG-20M,25 m 长, 内径200µm
; 裂解室温度200℃ , 裂解温度590℃ , 裂解时间5 s. 载气为氦气, 柱前压0. 15MPa , 载气流速30
cm / s , 不分流进样3 min ; 柱箱起始温度60℃,保持3 min , 升温速率5℃ / min , 终温200℃ , 保持15 min ; FID 检测器, 尾吹气氮气流量30mL / min , 氢气压0.08 MPa , 空气压0.03 MPa。
1.2 试剂与药品
乳化剂: 司盘20 ; 氨基己酸; 十二烷基磺酸钠; 氨基乙酸，香精油: 紫罗兰花香型[6]。
1.3 测试样品制备
样品1(芳香织物):45 m L 水中加入0.5
m g 司盘20,1.05 m g 氨基己酸,2.15m g，
十二烷基磺酸钠,0.4 93 g 氨基乙酸以及0.75 m L 紫罗兰花香型香精油,2000r/min 搅拌0.5 h后,
将7cm x 7cm 市售的确良白布浸入其中,2 h 后取出晾干。
样品2 (不加香的织物) : 45 mL 水中加入0.55 mg 司盘20, 1.05 mg 氨基己酸,2.15 m g 十二烷基磺酸钠,0.493 g 氨基乙酸,2000 r / min 搅拌0.5 h 后, 将7 cm × 7cm 市售的确良白布浸入其中, 2 h 后取出晾干。
1.4
实验原理
在裂解气相色谱中, 因为裂解前香精主要成分的比例是固定的, 所以可从研究裂解产物中一个有代表性组分的量的变化情况来研究香精整体逸香情况。
式中: C 万为织物上香精裂解产物中某个代表性组分含量.将(1) 式积分得
式中: C’i0为第一次测定时织物上香精裂解产物中某个代表性组分含量
当C’i =1/2C’io时, 所测时间为半衰期t1/2
.织物是不挥发的, 其裂解产物的量不随时间变化, 设C’k为织物裂解产物中某个代表组分的量, 将(1)式等号两边同除以C’k, 得到:
C’i/C’k与样品量无关, 可表示为
式中: Ai为香精裂解产物代表组分的峰面积; Ak为织物裂解产物代表组分的峰面积;b为积分常数。
由式(2) 知ln( Ai/ Ak )对t 作图应得到一条直线, 从直线斜率的绝对值可求出k .
将( Ai/Ak)=1/2(Ai/
Ak)0时的t(为半衰期, 是指逸香曲线上从某一点开始到香精含量减少一半的另一点为止两点间的时间它是上香制品香味缓释性能的重要评价指标) 代入式( 3) 可得到半衰期的计算公式
即使当释香测定开始, 织物上香精浓度不同时, 由(4) 式可知,半衰期与织物上香精含量C
无关。可见, 以半衰期作为芳香织物释香性能的评价指标, 可以比较香精初始浓度不同的芳香织物的释香性能。
2
结果与讨论
香精、不加香的织物和芳香织物的裂解图见图1～图3
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图1 香精的裂解图 |
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图2 不加香的织物的裂解图 |
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图3 芳香织物裂解图 |
为了测量不同时间芳香织物上香精的含量, 选取不加香织物裂解图(图2) 中的21.6 min色谱峰为参照色谱峰, 以香精裂解图(图1) 中12.8 min 色谱峰与21.6 min 色谱峰的峰面积比值代表芳香织物中香精的含量.从图1和图2中可以看出, 12.8 min 色谱峰与21.6 min色谱峰互不干扰。.
采用香精裂解代表组分、织物裂解代表组分峰面积之比来表示香精含量的相对法, 与绝对法相比可以消除进样量不同引入的误差.与吸附一解析法和萃取法相比, 裂解色谱法没有任何中间过程, 避免了香精在中间步骤的遗失, 定量准确. 而且裂解法测得的是织物上香精残余量,用于动力学研究时具有针对性。
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表1 芳香织物裂解实验结果 |
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图4 芳香织物逸香曲线 |
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图5
ln ( Ai/ Ak) 与时间的关系 |
3
结论
l) 居里点裂解器-毛细管柱气相色谱法可以用来测定织物上香精释放半衰期, 从而评价织物上香精释放的性能。
2) 紫罗兰香精在涤纶白布上的释放过程遵守一级动力学方程式, 求得速率常数k 为0.0997 , 计算出释香半衰期为7 d。
参考文献
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[2]
黄象安. 黄希，复合芳香纤维逸香速率研究[J].合成纤维, 1998 , 27 (6) : 15 -58
[3]
胡哗,邹剑云.用气相色谱法研究微囊香精的逸香速率[J]、色谱, 1987 , 5(4) : 240 - 242
[4]
邹黎明, 王燕萍, 王依民.长效加香PET纤维的制备工艺及其保香期的推算[J] .纺织学报, 1998, 19(6) : 34-36
[5]
罗艳, 李春燕, 陈小立, 等，香味微胶囊整理织物的游离甲醛和留香效果[J], 上海纺织科技, 2001, 29 (5) : 44-46
[6]
孙宝国,何坚.香精概论[M].北京: 化学工业出版社.1996