常见纺织浆料的生物降解性分析_李少华、赵聪、朱谱新
纺织材料生物降解标准探讨
纺织材料生物降解标准探讨作者：何劲松杨纯刘茜来源：《农业与技术》2016年第17期摘要：本文详细介绍了几种主要的生物降解评价方法，同时根据拟定的评价原则，比较了这几种标准方法的优缺点，找出适合于纺织材料的生物评价方法。
关键词：生物降解；评价方法；纺织材料；标准中图分类号：O631.33 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160931010随着人口的增长和需求的提高，纺织品的消耗量迅速增加。
大量的废旧纺织品却没有得到很好的处理和利用，既造成了资源的浪费，又污染了环境。
而在纺织材料回收利用技术尚不成熟的今天，采用可生物降解的纺织材料从而把其对环境的污染降到最低已成为解决废弃纺织材料最有效的方法之一。
目前，可生物降解性研究大多集中于塑料材料，并且已经建立了比较完善的可生物降解性评价方法与标准体系，但对于纺织材料的可生物降解性评价，还缺乏系统的研究，且无相关标准。
本文目的在于分析现有可生物降解性评价标准及评价方法的基础上，为建立和完善可降解纺织品的测试和评价标准提供参考，同时也可促进我国可降解纺织材料的生产和推广。
1 可生物降解性评价方法20世纪90年代末，美国、日本等国开始研究不同环境下高分子材料的降解性能，美国材料与试验协会（ASTM）和国际标准化组织（ISO）颁布了一系列针对塑料材料可生物降解性的评价标准，我国也参考国际标准，发布了国家标准。
1.1 活性污泥法活性污泥主要来源于废水，系用富含微生物的活性污泥进行可降解性试验的方法，由于活性污泥的生物活性高，通过控制试验条件，其结果重现性好，也能较好地反映材料在自然条件下的分解情况，是常用的评价高分子材料生物降解性的方法。
1.2 土壤分解法土壤分解法包括自然土埋法和实验室土埋法。
自然土埋法是将材料埋于自然环境的土壤中，由存在于自然界的微生物分解的试验方法。
自然土埋法能很好的反映在自然条件下的分解情况，但试验结果会因土质、季节的不同而变化，重现性较差。
化学浆料的生物降解性分析
纤维具有 不同于天然纤 维的 结构 ， 淀粉在很 多情 况下 不 能满足 其上 浆要求 ， 故而不能不用化学浆料。 Ｐ ＶＡ 是一种性能优 良的化学浆料 ， 它的应 用解决 了浆纱 中 出现 的许多问题。但是致 命弱点 是对环 境 污染大 ， 易 生物降 不 解 ， 自然状态下需 ９ ０ｄ才 能完全 降解 。丙 烯酸 类浆 料 对合 在 ０ 成纤维 的粘附性优 良， 但有吸湿再粘性的缺点 ， 对环境 的污染虽 较Ｐ ＶＡ要小 ， 但较淀粉对环境 的污染大 ， 也有一定 的环境 污染 。 所谓生物降解 ， 是依靠 微生 物（ ） 就 酶 的作用 来 降解 各种物
力和乳化性 ， 良好 的 耐 油 脂性 和耐 溶 剂性 及低 毒 性 。浆料 用
种最常用的浆料 。然而 ， 由于各种新型纤维 ， 尤其是新 型化学
纤维的不断出现， 对纺织 浆料提 出 了不 同的要 求 。即新 型化学
Ｐ ＶＡ醇解度一般 为 ８ 或 ９ ， ８ ９ 酯基在 聚乙烯 醇中含量较低 。 从结构上分析 ， ＶＡ分子链结构 比较规整 。侧基 上大量 的 Ｐ
Ｐ ＶＡ 的生物 降解 极大地依赖 于它 所处 的环 境。 比如 ， 在湿
态环境下 ， 别是在含 Ｐ 特 ＶＡ 污水或 污泥的环境中含有 已驯化 菌
群， 显示 出对 Ｐ ＶＡ 高度降 解。但是 ， 在普 通泥 土或堆 肥环 境 中
衰 １ 淀粉 、 ＶＡ和 Ｐ Ｐ ＡＡ类 浆料的 Ｂ Ｄ／ Ｏ 比值 Ｏ ＣＤ
组 合也不相 同。一 种组 合 是菌 体 中含 有 聚乙烯 醇 氧化 酶与 ｐ ２
浆纱棉织物中聚乙烯醇的Py-GC
浙江理工大学学报,第51卷,第1期,2024年1月J o u r n a l o f Z h e j i a n g S c i -T e c h U n i v e r s i t yD O I :10.3969/j.i s s n .1673-3851(n ).2024.01.006收稿日期:2022-02-23 网络出版日期:2023-07-25基金项目:浙江省文物保护科技项目(2022001);国家自然科学基金项目(51703201)作者简介:李晓莲(1998),女,四川万源人,硕士研究生,主要从事高分子材料方面的研究㊂通信作者:陈海相,E -m a i l :c h x @z s t u .e d u .c n浆纱棉织物中聚乙烯醇的P y-G C /M S 快速鉴别研究李晓莲1,郑海玲2,陈海相1,郎巧文1,冯 敏1,李 楠1(1.浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,杭州310018;2.中国丝绸博物馆,杭州310002) 摘 要:通过裂解-气相色谱/质谱联用(P y -G C /M S )技术对聚乙烯醇(P o l y v i n y l a l c o h o l ,P V A )的裂解特征进行分析,提出了一种快速鉴别浆纱棉织物低含量P V A 的方法,研究该方法的干扰因素和检出低限㊂结果表明:P V A 在400ħ下的裂解特征性较为显著,裂解产物含有乙醛㊁2,5-二氢呋喃㊁丁烯醛㊁3-戊-2-酮㊁2,4-己二烯醛㊁苯甲醛㊁苯乙酮㊁甲基苯甲醛和辛-2,4,6-三烯醛;结合质谱特征可从P V A 浆纱棉织物的裂解总离子流图(T I C 图)中鉴定乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛,以这4种产物为P V A 的裂解特征即可快速鉴别P V A ;而纯棉织物㊁淀粉㊁聚丙烯酸浆料㊁C M C 和海藻酸钠的裂解T I C 图中均未检测到上述4种产物,不会干扰该方法的结果㊂该方法无需样品前处理,具有快速㊁准确㊁灵敏等特点㊂关键词:聚乙烯醇;P y-G C /M S ;浆料;快速鉴别;裂解特征;棉织物中图分类号:T S 103.84文献标志码:A文章编号:1673-3851(2024)01-0047-08引文格式:李晓莲,郑海玲,陈海相,等.浆纱棉织物中聚乙烯醇的P y-G C /M S 快速鉴别研究[J ].浙江理工大学学报(自然科学),2024,51(1):47-54.R e f e r e n c e F o r m a t :L I X i a o l i a n ,Z H E N G H a i l i n g ,C H E N H a i x i a n g ,e t a l .R a p i d i d e n t i f i c a t i o n s t u d y o f p o l y v i n yl a l c o h o l i n s i z e d c o t t o n f a b r i c s b y P y -G C /M S [J ].J o u r n a l o f Z h e j i a n g S c i -T e c h U n i v e r s i t y,2024,51(1):47-54.R a p i d i d e n t i f i c a t i o n s t u d y o f p o l y v i n yl a l c o h o l i n s i z e d c o t t o n f a b r i c s b y P y-G C /M S L I X i a o l i a n 1,Z H E N G H a i l i n g 2,C H E N H a i x i a n g 1,L A N G Q i a o w e n 1,F E N G M i n 1,L I N a n 1(1.K e y L a b o r a t o r y o f A d v a n c e d T e x t i l e M a t e r i a l s a n d M a n u f a c t u r i n g T e c h n o l o g y,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n ,Z h e j i a n g S c i -T e c h U n i v e r s i t y ,H a n gz h o u 310018,C h i n a ;2.C h i n a N a t i o n a l S i l k M u s e u m ,H a n gz h o u 310002,C h i n a ) A b s t r a c t :T h e p y r o l y s i s c h a r a c t e r i s t i c s o f p o l y v i n y l a l c o h o l (P V A )w e r e a n a l y z e d b y p y r o l y s i s -ga s c h r o m a t o g r a p h y /m a s s s p e c t r o m e t r y (P y -G C /M S )t e c h n i q u e ,a r a pi d m e t h o d f o r t h e i d e n t i f i c a t i o n o f l o w l e v e l s o f P V A i n s i z i n g c o t t o n f a b r i c s w a s p r o po s e d ,a n d t h e i n t e r f e r e n c e f a c t o r s a n d l o w d e t e c t i o n l i m i t s o f t h e m e t h o d w e r e i n v e s t i g a t e d .T h e r e s u l t s s h o w t h a t p y r o l yz a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f P V A a t 400ħa r e d i s t i n c t ,a n d t h e p y r o l y z a t e s i n c l u d e a c e t a l d e h y d e ,2,5-d i h y d r o f u r a n ,b u t e n a l ,3-p e n t a -2-k e t o n e ,2,4-h e x a d i e n a l ,b e n z a l d e h y d e ,a c e t o p h e n o n e ,m e t h y l b e n z a l d e h y d e a n d o c t a -2,4,6-t r i e n a l .A c e t a l d e h y d e ,b u t e n a l ,2,4-h e x a d i e n a l a n d b e n z a l d e h y d e c a n b e e x t r a c t e d a n d i d e n t i f i e d f r o m p y r o l yt i c t o t a l i o n c u r r e n t (T I C )o f t h e P V A s i z e d c o t t o n f a b r i c b y u s i n g t h e i r m a s s s p e c t r u m c h a r a c t e r i s t i c s ;P V A c a n b e q u i c k l yi d e n t i f i e d u s i n g t h e s e f o u r p y r o l y z a t e s a s t h e p y r o l yt i c c h a r a c t e r i s t i c s o f P V A .H o w e v e r ,t h e s e f o u r c h a r a c t e r i s t i c p y r o l y z a t e s a r e n o t d e t e c t e d i n t h e p y r o l y t i c T I C o f t h e c o t t o n f a b r i c ,s t a r c h ,p o l y a c r yl i c a c i d s i z e ,C M C a n d s o d i u m a l g i n a t e ,w h i c h w o u l d n o t i n t e r f e r e w i t h t h e r e s u l t s o f t h i s m e t h o d .T o s u m u p,t h i s m e t h o d i s f a s t ,a c c u r a t e a n d s e n s i t i v e w i t h o u t s a m p l e p r e t r e a t m e n t .K e y wo r d s :p o l y v i n y l a l c o h o l ;P y -G C /M S ;s i z e ;r a p i d i d e n t i f i c a t i o n ;p y r o l y s i s c h a r a c t e r i s t i c s ;c o t t o n f a b r i c0引言聚乙烯醇(P o l y v i n y l a l c o h o l,P V A)难以生物降解;为减少退浆废水对环境的污染,欧州国家已禁止使用P V A为纺织浆料,中国也提出要少用或不用P V A浆料[1-3]㊂无P V A上浆可避免P V A对后续退浆㊁染色等生产及环境造成影响,现已成为下游印染企业评价纺织厂质量控制能力的一个重要指标[2-3]㊂P V A分子中含有大量羟基,主链规整度较高,柔顺性好,分子间的氢键缔合能力强,具有优良的成膜性㊁黏附性㊁耐磨性和相容性等上浆性能,因此仍有企业在继续使用,故需要对浆纱织物中是否含有P V A进行快速鉴别[4]㊂P V A主要用于涤棉混纺纱和细号棉纱上浆㊂为满足不同规格棉织物的上浆要求,P V A与其他浆料混合上浆,如将P V A与淀粉或聚丙烯酸浆料混合作为主浆料,添加少量羧甲基纤维素(C a r b o x y m e t h y l c e l l u l o s e,C M C)或海藻酸钠作为辅助浆料㊂P V A的质量分数一般为40%~60%,淀粉为25%~30%,聚丙烯酸为10%~30%,C M C 为5%~10%,海藻酸钠为5%;棉织物上浆率一般为8%~16%,其中P V A浆料含量为3.2%~ 9.6%[5]㊂由于浆纱棉织物中P V A的含量低,又有混合浆料中的其他组分干扰,P V A的鉴别难度很大㊂目前浆纱织物中P V A的鉴别方法有上染法㊁失重法㊁吸收法㊁硬挺法㊁显色法或光谱法,但这些方法繁琐复杂,费时费力,难以实现快速鉴别[3,6-9]㊂因此,开发快速准确鉴别浆纱棉织物中低含量P V A 的分析技术具有现实意义㊂裂解-气相色谱/质谱联用(P y r o l y s i s g a s c h r o m a t o g r a p h y/m a s s s p e c t r o m e t r y,P y-G C/M S)技术具有高分辨㊁灵敏㊁准确㊁快速的特点,其原理是在高温下高聚物通过裂解成具有挥发性的小分子化合物,采用气相色谱进行有效分离,再利用质谱鉴定特征裂解产物,从而能够对高聚物进行定性鉴别[10-11]㊂P y-G C/M S能避免复杂的前处理而直接对样品进行分析,且可以同时快速鉴别混合高聚物及其添加剂的种类[12-17]㊂本文通过P y-G C/M S技术对P V A的裂解特征进行了研究,提出了一种快速鉴别浆纱棉织物中低含量P V A的方法,并分析纯棉织物及淀粉㊁聚丙烯酸㊁C M C和海藻酸钠浆料等干扰因素对方法的干扰,最后使用样品验证了方法的可靠性㊂1实验部分1.1试剂及仪器聚乙烯醇(P V A1799,分析纯,上海化学试剂公司);可溶性淀粉(分析纯,天津市永大化学试剂有限公司);羧甲基纤维素(C M C,工业品,重庆力宏精细化工有限公司);海藻酸钠(工业品,郑州市德鑫化学品有限公司);聚丙烯酸浆料(工业品,传化智联股份有限公司)和棉织物标准贴衬(符合G B/T7568.4 2002‘纺织品色牢度试验聚酯标准贴衬织物规格“)㊂7890B-5977A型气相色谱/质谱联用仪(美国A g i l e n t公司)㊁P Y-3030D型微炉式裂解器(日本F r o n t i e r公司)㊁A G135型电子分析天平(瑞士M e t t l e r-T o l e d o公司)㊁P-A O立式气压电动小轧车(佛山市亚诺精密机械制造有限公司)㊁F D-2恒温可调电加热器(嘉兴市凤桥电热器厂)和D H G-9030A 电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)㊂1.2浆纱棉织物的制备P V A浆料:称取3g P V A加入水中加热溶解,配制成质量分数为10%的P V A溶液㊂混合浆料:取4g P V A㊁2.5g淀粉㊁2g聚丙烯酸㊁1g C M C和0.5g海藻酸钠加入30m L水中溶解,配制成混合浆料㊂准备2份8c mˑ25c m的棉织物,使用P V A 浆料和混合浆料分别上浆,按1ʒ30的浴比,采用二浸二轧(压力为0.2M P a),60ħ烘干后得到浆纱棉织物,通过增重计算得到两者的上浆率分别为3.23%和12.99%㊂1.3仪器分析裂解条件:裂解温度为300㊁400㊁500ħ和600ħ,裂解时间为30s,接口温度为300ħ㊂色谱条件:进样口温度300ħ;分流比20ʒ1;氦气载气流速为1m L/m i n;柱温程序为初始温度40ħ,保持5m i n,以10ħ/m i n升温到300ħ,继续保持5m i n;色谱柱为D B-5M S(30mˑ0.25m mˑ0.25μm)㊂质谱条件:离子源温度为230ħ;四级杆温度为150ħ;质谱接口温度为300ħ;电子轰击能量为70e V;质量扫描模式为S C A N/S I M,质量扫描范围为m/z15~450㊂1.4裂解实验方法取0.5m g浆料或织物放入样品杯中,置于裂解器上方,待仪器稳定后送入裂解器中进行P y-84浙江理工大学学报(自然科学)2024年第51卷G C/M S分析,利用N I S T17谱库对裂解产物的分子结构进行鉴定㊂2结果与讨论2.1P V A的裂解特征分析使用P y-G C/M S对P V A进行在线裂解分析,得到不同温度下P V A裂解的总离子流图(T I C),结果如图1㊂由图1可知,随着裂解温度越高,保留时间短的组分丰度越强,保留时间长的组分丰度越弱㊂利用质谱与N I S T17谱库检索鉴定了P V A的9种主要裂解产物,并计算了不同温度下裂解产物的峰面积百分比,结果见表1㊂由表1可知,P V A 的裂解产物主要有乙醛㊁2,5-二氢呋喃㊁丁烯醛㊁3-戊-2-酮㊁2,4-己二烯醛㊁苯甲醛㊁甲基苯甲醛㊁苯乙酮和辛-2,4,6-三烯醛等组分,其中甲基苯甲醛与苯乙酮保留时间相近彼此重叠;温度对P V A的裂解影响较大,乙醛和2,5-二氢呋喃的含量随温度升高而增加;丁烯醛㊁苯甲醛㊁甲基苯甲醛和苯乙酮的含量随温度升高先增加后减少,3-戊-2-酮㊁2,4-己二烯醛和辛-2,4,6-三烯醛的含量随温度升高逐渐减少,其中辛-2,4,6-三烯醛尤为显著,在500ħ以上几乎未检出;300ħ时保留时间5m i n内组分的峰宽异常增大,原因可能是在300ħ时达不到瞬间裂解P V A,5m i n内的组分缓慢释放㊂综合分析认为P V A在400ħ下裂解特征性较为显著㊂表1进一步表明,9种裂解产物的含量各不相同,400ħ时的含量排序为:乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛㊁苯甲醛㊁甲基苯甲醛+苯乙酮㊁2,5-二氢呋喃㊁3-戊-2-酮㊁辛-2,4,6-三烯醛;乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛的含量总和高达95.38%,其余组分的含量均较低,其中甲基苯甲醛和苯乙酮两组分未分离㊂因此可以确定,当裂解产物中同时解析鉴定出乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛时则可判定样品中含有P V A㊂乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛的分子结构及质谱图见图2,与N I S T17谱库中质谱图的匹配度均高达90%以上㊂这4种醛有着相似的质谱碎裂特征,即均失去一个电子形成分子离子(m/z 44㊁m/z70㊁m/z96㊁m/z106),碎裂一个 C H O 形成子离子(m/z15㊁m/z41㊁m/z67㊁m/z77);乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛均碎裂 C H3形成子离子(m/z29㊁m/z55㊁m/z81);而苯甲醛碎裂 C2H2形成分子离子(m/z51)㊂2.2浆纱棉织物中P V A的鉴别图3是浆纱棉织物和纯棉织物在400ħ下进行P y-G C/M S分析裂解的T I C图㊂浆纱棉织物和纯棉织物的裂解T I C图几乎无差别,裂解谱图复杂,图1不同温度下P V A的裂解T I C图94第1期李晓莲等:浆纱棉织物中聚乙烯醇的P y-G C/M S快速鉴别研究表1 P V A 裂解产物在不同保留时间和温度下的峰面积百分比保留时间/m i n裂解产物化学式峰面积百分比/%300ħ400ħ500ħ600ħ1.65乙醛C 2H 4O 40.2745.1750.5355.941.922,5-二氢呋喃2.51丁烯醛C 4H 6O 0.251.784.284.6432.1936.2534.6632.463.813-戊-2-酮C 5H 8O 1.291.221.201.028.782,4-己二烯醛C 6H 8O 18.9911.665.574.559.91苯甲醛C 7H 6O 1.032.302.951.6912.01甲基苯甲醛,苯乙酮C 8H 8O1.281.902.011.1113.90辛-2,4,6-三烯醛C 8H 10O4.710.94图2 乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛的分子结构及质谱图图3 浆纱棉织物和纯棉织物的裂解T I C 图5浙江理工大学学报(自然科学)2024年 第51卷与图1差异显著,其原因可能是浆纱棉织物中P V A含量低(3.23%),导致P V A 裂解特性的部分信息被棉织物所覆盖,因此较难直接用裂解T I C 图鉴别浆纱棉织物中的P V A ㊂因此,可通过提取定性离子的方法鉴定P V A 裂解特征组分,从而准确鉴别浆纱棉织物中的P V A ㊂定性离子通常选择分子离子,当分子离子丰度太低时可选择其他丰度较高的子离子[18]㊂根据4种醛组分的质谱特征,乙醛选择子离子m /z 29,丰度较高又可避免二氧化碳的干扰;2,4-己二烯醛的分子离子m /z 96丰度较低,可选择丰度较高的子离子m /z 81;丁烯醛和苯甲醛直接选择分子离子m /z 70和m /z 106㊂图4(a ) (d )是采用m /z 29㊁m /z 70㊁m /z 81㊁m /z 106从图3(a)浆纱棉织物裂解T I C 图中获得的提取离子色谱图,最强色谱峰的保留时间分别在1.63㊁2.53㊁8.76m i n 和9.93m i n,与表1中乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛㊁苯甲醛的保留时间基本一致,质谱图也基本一致㊂对图3(b)中纯棉织物的裂解产物进行分析鉴定,裂解产物主要为二氧化碳㊁羟乙醛㊁丙酮醇㊁丙醛㊁糠醛㊁糠醇㊁2(5H )-呋喃酮㊁2-羟基-2-环戊烯-1-酮㊁5-甲基呋喃醛㊁3-甲基环戊烷-1,2-二酮㊁戊醛㊁左旋葡萄糖酮和左旋葡萄糖等组分,但未发现乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛这4个组分㊂因此,纯棉织物不影响本方法对浆纱棉织物中低含量P V A 的准确鉴别㊂图4 P V A 浆纱棉织物裂解T I C 中提取离子色谱图2.3 其他浆料的干扰分析为提高上浆性能,P V A 经常与淀粉或聚丙烯酸浆料混合作为主浆料,添加少量C M C 或海藻酸钠作为辅助浆料,这些浆料可能对P V A 的鉴别造成干扰㊂为此,在400ħ下对淀粉㊁聚丙烯酸㊁C M C 和海藻酸钠进行P y -G C /M S 试验分析,其裂解T I C 如图5所示㊂从图5(a )可以发现,淀粉裂解T I C 图与纯棉织物的非常相似,两者都是由葡萄糖组成的大分子多糖结构,通过质谱解析发现主要裂解产物也相同㊂聚丙烯酸浆料的裂解产物主要有丁醇㊁甲基丙烯酸甲酯㊁苯乙烯㊁丙烯酸丁酯㊁α-甲基苯乙烯㊁戊二酸二甲酯㊁4-苯丁酸甲酯等组分,见图5(b)㊂从图5(c )和图5(d )可以看出,C M C 和海藻酸钠的裂解T I C 图相似,两者都是聚糖醛酸类物质,主要裂解产物都有二氧化碳㊁丙酮㊁羟乙醛㊁2,3-丁二酮㊁丙酮醇和2-羟基-3,4-二甲基-2-环戊烯酮等组分㊂以上结果表明,淀粉㊁聚丙烯酸浆料㊁C M C 和海藻酸钠的裂解产物中均未发现乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛这4种组分,因此都不会影响P y-G C /M S 方法对P V A 的鉴别结果㊂15第1期李晓莲等:浆纱棉织物中聚乙烯醇的P y-G C /M S 快速鉴别研究图5 淀粉㊁聚丙烯酸浆料㊁C M C 和海藻酸钠的裂解T I C 图2.4 样品验证试验图6是用混合浆料制备的浆纱样品裂解T I C ,采用m /z 29㊁m /z 70㊁m /z 81㊁m /z 106从T I C 提取的色谱图如图7所示㊂图7(b ) (d)中最强色谱峰保留时间分别为2.53㊁8.77m i n 和9.93m i n ,质谱鉴定结果分别为丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛;而图7(a)中最强色谱峰保留时间为2.16m i n,质谱鉴定为归属淀粉和纯棉织物的羟乙醛,而保留时间1.65m i n 的次强色谱峰,质谱鉴定为归属P V A 的乙醛,表明本方法能有效准确鉴别浆纱样品中的P V A ,混合浆料中的其他组分不影响鉴别结果㊂图6 混合浆料浆纱样品的裂解T I C 图2.5 方法的检出低限为保证鉴别方法的可靠性,对P V A 的检出低限进行考察㊂在400ħ时0.5m g PV A 的裂解T I C 中,乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛的信噪比分别为51015㊁48645㊁11762和6484㊂若以3倍信噪比进行计算,鉴别P V A 的检出低限分别为0.029㊁0.031㊁0.127μg 和0.231μg ,远低于浆纱棉织物中P V A 的常规含量㊂3 结 论本文采用P y -G C /M S 技术建立了浆纱棉织物中P V A 的快速鉴别方法㊂分析P V A 的裂解特征,再利用裂解特征组分的质谱特性对浆纱棉织物中的P V A 进行鉴别,同时研究了方法的干扰因素及检出低限㊂该方法可直接取样分析,准确灵敏,实现了浆纱棉织物中低含量P V A 的快速鉴别㊂主要结论如下:a )不同温度下P V A 的裂解产物种类基本相同,但相对含量不同,在400ħ时裂解特征性较为显著,裂解产物有乙醛㊁2,5-二氢呋喃㊁丁烯醛㊁3-戊-2-酮㊁2,4-己二烯醛㊁苯甲醛㊁苯乙酮㊁甲基苯甲醛和辛-2,4,6-三烯醛㊂b )确定乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛为25浙江理工大学学报(自然科学)2024年 第51卷图7 混合浆料浆纱样品裂解T I C 中提取离子色谱图P V A 的裂解特征组分,结合这4个组分质谱特征及提取离子色谱和保留时间可准确灵敏地鉴别浆纱棉织物中的低含量P V A ,检出低限达0.231μg㊂c)该方法无需预处理浆纱棉织物样品可直接取样分析,样品瞬间裂解,可快速完成P V A 的鉴别,纯棉织物及其他浆料的裂解产物中都没有乙醛㊁丁烯醛㊁2,4-己二烯醛和苯甲醛这4组分,不影响鉴别结果㊂参考文献:[1]刘荣荣,李松良,李国栋.P V A 退浆废水的生物降解及资源化研究[J ].印染助剂,2021,38(10):7-10.[2]李少华,赵聪,朱谱新.常见纺织浆料的生物降解性分析[J ].产业用纺织品,2011,29(8):29-31.[3]李桂春,郭建生.P V A 检测中干扰因素的确定与排除[J ].广西纺织科技,2007,36(1):28-30.[4]石煜,沈兰萍,宋红,等.P V A 浆料对纯棉纱上浆性能的影响研究[J ].纺织科学与工程学报,2019,36(3):19-23.[5]肖大君.低上浆率条件下经纱的可织性研究[D ].西安:西安工程大学,2017:2-3.[6]钱柿汝,姚金龙,孙月玲,等.色织物残留浆料的定性检测[J ].印染,2014,40(18):36-40.[7]孙赫,傅宏俊,陈娇娇,等.采用近红外光谱技术定性鉴别混合浆料中P V A 的研究[J ].天津工业大学学报,2013,32(1):26-28.[8]刘优昌,宁霞,商大伟,等.纺织浆料中聚乙烯醇(P V A )含量测定方法探讨[J ].中国纤检,2010(18):48-50.[9]曹连平,王力民,刘江波,等.P V A 浆料定性测试最小量的探讨[J ].染整技术,2008,30(4):41-42.[10]G h e l 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c y a n d p y r o l y s i s p r o d u c t s o f s y n t h e t i c p o l y v i n y l a l c o h o l[J].J o u r n a l o f A p p l i e d S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g I n n o v a t i o n,2020,7(3):125-131.[16]A k o u e s o n F,C h b i b C,M o n c h y S,e t a l.I d e n t i f i c a t i o na n d q u a n t i f i c a t i o n o f p l a s t i c a d d i t i v e s u s i n g p y r o l y s i s-G C/M S:A r e v i e w[J].S c i e n c e o f t h e T o t a lE n v i r o n m e n t,2021,773:145073.[17]尹喆,徐红,赵海浪,等.P y-G C/M S联用技术在纺织品限用物质检测中的应用[J].纺织检测与标准, 2022,8(1):5-10.[18]杨睿,周啸,罗传秋,等.聚合物近代仪器分析[M].第3版.北京:清华大学出版社,2010:124-125.(责任编辑:张会巍)45浙江理工大学学报(自然科学)2024年第51卷。
可生物降解水性聚氨酯浆料的合成和性能研究
科龙 化工试剂 厂 ； 去离子水 ， 自制。 仪 器 ：Ｔ ３ ０ Ｔ Ｒ 型光 谱 仪 （ Ｆ Ｓ００Ｆ Ｉ ｕ．Ｓ ， ｉ ｌ ． Ｄｇ． ｉ
ａ Ｏ ， Ｃ ２ —０ ｂＣ ） Ｙ ０ ６５ ０型织 物强力 机 （ 常州 市第 二纺
织机 械 厂 ） Ｈ ｎ ａＨ ９ ２ ， ａ ｎ Ｉ９ ７ １型 Ｃ Ｄ分 析 仪 、 Ｏ ＨＩ
９７４ 一 ９ ２ Ａ ６型 Ｂ Ｄ分 析 仪 （ 大 利 Ｈａｎ ） Ｌ Ｈ一 Ｏ 意 ｎａ ； Ｒ １ ０型生化 培养 箱 （ ５ 上海 一恒 科 技 有 限公 司 ） 电 ；
性 进 行 了研 究 。结 果 表 明 ： 性 聚 氨 酯 浆料 黏 度 低 且 黏 度 热 稳 定 性 好 ， 液 对 纯 棉 纤 维 具 有 较 好 的黏 附性 ； 膜 水 浆 浆 吸 湿 率 较 低 且 碱 溶 性 好 ， 有 效 防 止 吸 湿再 黏 ， 能 易于 退 浆 ； 聚氨 酯 浆 料∞ Ｂ Ｄ ／ Ｏ 值 大 于 Ｏ ４ ， 于 降 解 。 认 Ｏ Ｃ Ｄ ．５ 易
《 印染 行业 废 水 污染 防 治 技术 政 策 》 知 中也 明 通
确 提 出 ： 倡 采 用 易 降 解 的 浆 料 ， 制 或 不 用 提 限 Ｐ Ａ难 降解 的浆 料 。 因此 ， 色 环保 浆 料 的研 Ｖ 绿
１ 试 验 材料 及 方 法
１ １ 试 验 材 料 及 仪 器 ．
制 势 在必行 。水 性 聚氨 酯是 ２ ０世 纪 ６ ０年 代发 展 起 来 的高 分子 材料 ， 以水 为分 散介 质 ， 其 与溶剂 型
聚氨 酯 相 比 ， 有 不 燃 、 味 小 、 毒 、 污 染 、 具 气 无 无 节
常用纺织浆料的粘附性比较和因素分析
第19卷第2期2009年4月皮革科学与工程L E A T H E RS C I E N C EA N DE N G I N E E R I N GV o l .19,N o .2A p r .2009文章编号:1004-7964(2009)02-0031-04常用纺织浆料的粘附性比较和因素分析胡 晓,吕许超,周栋梁,刘 雁,朱谱新＊,武春香(四川大学纺织研究所,四川成都610065)摘要:用粗纱法测定了酸解淀粉、P V A 1799、丙烯酸浆和聚酯浆料这四种常用浆料对纯棉和涤/棉的粘附力。
在对实验数据分析的基础上指出纤维强度也是粗纱法粘附性的重要影响因素,分别分析了粗纱本身强力、浆膜强度和纤维强度对粘附性的影响,并进行了相互比较。
关键词:纺织浆料;粘附性;影响因素中图分类号:T S 103.8 文献标识码:AA n a l y s i s o f A d h e s i v e n e s s o f U s u a l T e x t i l e S i z e sH UX i a o ,L V X u -c h a o ,Z H O UD o n g -l i a n g ,L I UY a n ,Z H UP u -x i n ＊,W UC h u n -x i a n g(T e x t i l e I n s t i t u t e ,S i c h u a nU n i v e r s i t y ,C h e n g d u 610065,C h i n a )A b s t r a c t :T h e a d h e s i v e a b i l i t y w a s t e s t e d f o r u s u a l t e x t i l e s i z e s a s s t a r c h ,P V A 1799,a c r y l i c s i z e a n d w a t e r -s o l u b l e p o l y -e s t e r ,b y r o v i n g s i z i n g m e t h o d .I t w a s f o u n db a s e do n e x p e r i m e n t a l d a t a a n a l y s i s t h a t t h e s t r e n g t h o f f i b e r i n t h e r o v i n g h a s a ni m p o r t a n t e f f e c t o nt h ea d h e s i v e n e s s w i t ht h i s m e t h o d .I nt h ep a p e r ,t h ef a c t o r so f t h er o v i n gs t r e n g t h ,t h es i z ef i l m s t r e n g t ha n d t h e f i b e r s t r e n g t hi n f l u e n c i n g t h e a d h e s i v e n e s s i n t h e r o v i n g m e t h o d w e r e a l l d i s c u s s e d a n d c o m p a r e d e a c h o t h e r .K e y w o r d s :t e x t i l e s i z e ;a d h e s i v e n e s s ;i n f l u e n c i n g f a c t o r收稿日期:2008-11-25基金项目:863计划项目“亲水小分子物理变构淀粉/蒙脱土纳米复合纺织浆料”(批准号:2007A A 03Z 344);自然科学基金项目“丙烯酰胺-丙烯酸酯共聚物/蒙脱土纳米复合纺织浆料的应用基础”(N o .50673062)第一作者简介:胡晓(1984-),女,硕士研究生。
PVA浆料的生物降解性及应用前景
棉纺织技术第33卷第2期Cotfon Textile Tec hno log y2005年2月PVA浆料的生物降解性及应用前景朱谱新姚永毅(四川大学)科学家旧1对此进行了严格的生物学试验，他们将0引言PVA放人老鼠的食谱中，以2000、3500和5000 m g／kg体重／天的剂量喂食90天，以此评价其生聚乙烯醇(PVA)是常见的水溶性高分子之物学系统和神经毒性。
评价方法包括临床观察、一。
其分子主链为碳链，每一个重复单元上含有眼科观察、体重、食品消耗量、血液学、凝结物、I临一个羟基，由于羟基尺寸小，极性强，容易形成氢床化学、尿分析、运动肌活性和笼饲功能性观察的键，因此P V A具有良好的水溶性、成膜性、粘结力评价以及表观和显镜病理学。
在这些剂量下没有和乳化性，良好的耐油脂性和耐溶剂性以及低毒产生任何不利和毒性的影响。
同一研究小组∞o 性。
自1939年由美国杜邦公司首次生产以来，已根据严格评价的结果以及大量科学文献得出结广泛用于粘合剂、造纸涂饰和施胶剂、纺织浆料、论，PVA是柏对无害的，可以用于El服。
其安全药品、食品包装和油田化学品等。
在上世纪末，全性要点为：世界供需量已超过50万吨／年。
我国PVA生产(1)PVA的急性口服毒性非常低：LD，。
=15 始于20世纪60年代，发展迅速，目前的生产能力∥kg体重一20∥kg体重；和表观消费量均居于世界首位¨j。
作为合成纤(2)口服PVA被肠胃吸收极少；维短纤和细号高密织物经纱的主浆料，PVA得到(3)当口服PVA后，在体内无积累；了最广泛的应用。
在经纱的增强、耐磨、减伸等综(4)PVA不诱导有机体突变；合指标上，至今没有任何一种天然或合成浆料能(5)对老鼠口服无不利影响的级别是5000与之匹敌。
但是PVA的致命弱点是它的非环保mg／kg体重／每天x 90天，同时在此剂量下繁殖性，被人们秒为“不洁浆料”，欧洲一些国家已明两代，这是生物试验中最高的试验剂量。
纺织材料的生物降解性与应用
纺织材料的生物降解性与应用在当今的时代，环保意识日益深入人心，各个行业都在积极探索可持续发展的道路，纺织业也不例外。
纺织材料的生物降解性成为了研究的热点之一，其在减少环境污染、实现资源循环利用等方面具有重要的意义和广阔的应用前景。
纺织材料的生物降解，简单来说，就是这些材料在特定的环境条件下，能够被微生物分解为无害的物质，最终回归自然循环。
这一特性使得纺织材料在使用后不会长期堆积在环境中，造成污染和资源浪费。
让我们先来了解一下常见的具有生物降解性的纺织材料。
天然纤维如棉、麻等，本身就具有较好的生物降解性。
棉花是由纤维素组成，在合适的条件下，微生物能够分解纤维素，将其转化为二氧化碳和水等物质。
麻纤维也是如此，其主要成分与棉花相似，容易被自然界中的微生物所降解。
除了天然纤维，一些合成纤维经过特殊的处理或改性，也能够具备生物降解的特性。
例如，聚乳酸（PLA）纤维就是一种常见的可生物降解合成纤维。
PLA 是由玉米、薯类等可再生资源发酵得到的乳酸为原料聚合而成。
在使用后，PLA 纤维可以在一定的温度、湿度和微生物作用下逐渐分解，相比传统的合成纤维如聚酯纤维，其对环境的影响要小得多。
那么，纺织材料的生物降解性到底是如何实现的呢？这主要取决于材料的化学结构和微生物的作用。
对于天然纤维，其分子结构相对简单，微生物能够分泌相应的酶来分解这些结构。
以纤维素为例，微生物分泌的纤维素酶能够将纤维素分子链打断，使其逐渐转化为小分子物质，最终被完全分解。
对于可生物降解的合成纤维，如 PLA，其化学结构中通常含有容易被水解或酶解的键。
在环境中，水分和微生物分泌的酶会作用于这些键，导致纤维的大分子链断裂，从而使其能够被进一步分解。
纺织材料的生物降解性为其在各个领域的应用带来了新的机遇。
在服装领域，越来越多的品牌开始关注环保材料，推出使用可生物降解纤维制成的服装产品。
这些服装在使用后可以在自然环境中较快地分解，减少了废弃衣物对环境的压力。
纺织材料可生物降解性评价方法的研究概述
纺织材料可生物降解性评价方法的研究概述近年来，随着环境保护意识的增强，纺织材料的可生物降解性已成为衡量纺织品质量的重要指标之一。
研究可生物降解性的方法有很多，它们之间具有一定的关联性。
本文旨在概述纺织材料可生物降解性评价方法的研究现状，为后续研究工作提供参考。
首先，本文介绍了纺织材料可生物降解性测试的基本原理。
纺织材料可生物降解性的评价包括耐生物降解性测试和可生物降解性测试。
耐生物降解性测试的目的是评估材料的抗微生物腐蚀能力。
而可生物降解性测试是评估纤维材料在生物条件下的可降解性，常用的可生物降解性测试有：真菌生长试验、纤维可降解性测定等。
其次，纺织材料可生物降解性评价方法的研究有很多，可分为理论计算方法和实验测试方法。
理论计算方法主要包括可生物降解的分子动力学模拟、自由能计算等。
这些方法可以计算出材料的可生物降解性，但其结果不一定准确，而且需要大量的计算资源。
实验测试方法是通过直接测试材料的可生物降解性来评估材料的有效性，包括水溶性分析、真菌生长试验等。
最后，本文总结了研究纺织材料可生物降解性评价方法在时间和技术上所取得的进展。
研究显示，纺织材料可生物降解性评价方法的研究已经取得了显著进展，不仅可更准确地测量材料的可生物降解性，而且耗时更少，更容易掌握。
综上所述，纺织材料可生物降解性的评价是一项极具挑战性的工作，其研究当前取得了显著的进步，但仍有待于进一步深入研究。
未
来，随着对材料可生物降解性评价方法的深入研究，可以更好地控制和保护纺织材料的质量，使其具备更具可持续发展性。
纺织材料可生物降解性评价方法的研究概述
纺织材料可生物降解性评价方法的研究概述近年来，随着人们生活水平的提高，纺织品的使用量也在呈现持续稳定的上升趋势。
然而，由于纺织材料本身特性，长期堆放将会占用大量的土壤资源，造成污染问题。
因此，开发纺织材料可生物降解的材料，变得十分重要。
纺织材料可生物降解性的评价方法是研究可生物降解性的一种重要手段。
经过加工的纺织材料具有吸收性、伸缩性、强度等性能，而可生物降解性的研究，也要求能够测试这些特性。
目前，主要有两类纺织材料可生物降解性评价方法，分别是物理和化学方法。
物理方法主要涉及宏观尺寸测量、结晶性分析、熔点分析、强度测试以及形变速率分析等。
而化学方法主要涉及分子量测定、水分含量测定、水溶性有机物含量测定、在线查氧等。
在实际应用中，考虑到纺织材料可生物降解性的研究以及财政及技术限制，也许并不适用完整的检测方法。
因此，常用的评价技术包括累积释放降解物试验，以及自然降解现场评估等，这两种方法都可以满足实际应用的要求。
与纺织材料的可生物降解性研究紧密相关的是，绿色低碳的可持续发展，它要求绿色化的工业生产，并且能够提高材料的可持续性和可再生性。
基于这种要求，很多研究机构也开展了相关的研究，通过研究和发展，有效提高了纺织材料的可生物降解性。
未来研究的话题也可以从纺织材料的复合材料研究、材料性能的改善以及深入研究对环境的影响等方面着手。
此外，结合现有的技术和工业应用，也有必要开发更多能够反映可降解性的测试方法，以期更好地识别纺织材料的可生物降解性。
总之，研究纺织材料可生物降解性具有重要的理论意义和实际意义。
从理论上来讲，它有助于人们对纺织材料的再生利用；而从实际应用来讲，它也有助于降低我们的环境污染，实现充分的可持续发展。
纺织品整理剂的生物降解性研究与应用前景
纺织品整理剂的生物降解性研究与应用前景摘要：随着纺织品行业的迅速发展，大量的纺织品整理剂被广泛应用于纺织品的生产过程中，但这些化学品的排放对环境造成了严重的污染。
因此，研究纺织品整理剂的生物降解性变得至关重要。
本文将探讨纺织品整理剂生物降解性的研究现状，并分析其应用前景。
1. 引言纺织品整理剂是一种广泛应用于纺织品行业的化学产品，用于改善纺织品的柔软性、耐洗性和抗皱性等特性。
然而，纺织品整理剂的化学成分往往会对人类健康和环境造成潜在的危害。
因此，寻找生物降解性的纺织品整理剂具有重要的意义。
2. 研究现状近年来，许多研究机构和企业开始致力于开发生物降解性的纺织品整理剂。
这些研究主要集中在两个方面：一是从天然资源中提取的生物降解物质，例如土豆淀粉、木薯淀粉等；二是通过生物技术合成的新型材料，例如生物降解性聚酯等。
3. 生物降解性研究方法生物降解性研究主要包括降解实验和评价，其中降解实验可通过模拟环境下的自然降解过程，评价可以依据对降解产物的分析和评估产生的二氧化碳、有机酸、甲烷等。
这些方法可以客观地评估纺织品整理剂的生物降解性。
4. 应用前景纺织品整理剂生物降解性的研究与应用前景广阔。
首先，采用生物降解性的纺织品整理剂可以减少对环境的污染。
其次，生物降解性纺织品整理剂可以降低纺织品生产过程中使用的有害化学物质的含量，减轻对工人健康的影响。
此外，生物降解性纺织品整理剂还可以提高纺织品的可回收利用率，减少废弃物的产生。
在可持续发展的背景下，生物降解性纺织品整理剂具有广泛的应用前景。
5. 挑战和展望然而，要实现纺织品整理剂的生物降解性的全面应用仍然面临一些挑战。
首先，生物降解性纺织品整理剂的性能需要进一步提高，以满足纺织品的各种要求。
其次，生物降解性纺织品整理剂的生产成本较高，需要降低成本才能更好地推广应用。
结论：纺织品整理剂的生物降解性研究具有重要的意义，可避免对环境造成的污染，并促进纺织品行业的可持续发展。
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6 固体丙烯酸
6． 81
7 聚酯浆
4． 09
8 空白对照
25． 30
56． 20 104． 40 119． 80 视为 0
1． 2． 2 BOD5 测定 采用数字式直读 BOD5 测定仪测试。这是近
年来出现的一种新型 BOD5 测定仪，操作简单，读 数直观，测试精度符合 GB 7488—1987 和中华人民 共和国环境保护部新颁标准 HJ 505—2009。其测 试原理是： 将待测水样注入培养瓶内，同时在瓶口 的吸收杯内放入 CO2 吸收剂（ KOH） ，然后将培养 瓶密封，置于生化培养箱内； 被测样品在（ 20 ± 1） ℃ 条件下恒温进行五日培养，在一定的搅拌速度下， 瓶内的水样进行生物氧化反应。有机物转变成氮、 碳和硫的氧化物，并产生 CO2 气体被 KOH 吸收， 而培养瓶内上部空间的 O2 不断地供给水样中微生 物的需氧量，培养瓶内产生了压力差，通过检测玻 璃管中汞的高度，即可计算出水样在规定测定期间 — 30 —
2011 年第 8 期
产业用纺织品
专论
常见纺织浆料的生物降解性分析*
李少华 赵 聪 朱谱新 （ 四川大学纺织研究所，成都，610065）
摘 要： 通过对聚乙烯醇（ PVA） 、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚酯浆、淀粉等高分子浆料化学需氧量和生物需氧 量分析，比较常见纺织浆料的生物降解性。结果表明，聚丙烯酰胺和原淀粉这两类浆料的生物降解性 能较好，而 PVA 最难被生物降解，其他浆料对生态环境均有一定的污染。在经纱上浆时，应该尽量使 用能够生物降解的纺织浆料。
测试仪器有： 870 型数字式直读 BOD5 测定仪， 江苏江分电仪器有限公司； TF-I 型生化培养箱，江 苏泰县分析仪器厂； JKR-2 型节能 COD 恒温加热 器及配套的加热瓶和玻璃（ 空气） 冷凝管，青岛金 仕达电子科技有限公司。 1． 2 测定方法 1． 2． 1 COD 测定
采用 GB 11914—1989《水质化学需氧量的测 定： 重铬酸盐法》。其原理是： 在质量浓度 0． 05% 浆料水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸 介质中以银盐作催化剂，经沸腾回流后，以试亚铁 灵为指示剂，用硫酸亚铁胺滴定水样中未被还原的 重铬酸钾，由消耗的硫酸亚铁胺的量换算成消耗氧 的质量浓度。测定结果见表 1。
用于生物需氧量测定的试剂： 磷酸二氢钾、磷 酸氢二钾、磷酸氢二钠、氯化铵、硫酸镁、氯化钙、氯 化铁，均为市售分析纯。
试验中所使用的接种液（ 引进微生物） 采集自 — 29 —
专论
产业用纺织品
总第 251 期
成都市区 内 锦 江 新 南 桥 段 的 河 水，采 集 回 实 验 室 后，（ 20 ± 1） ℃ 条件下恒温放置 24 h 后使用。试 验用水为二次去离子水。
关键词： 纺织浆料，生物降解性，化学需氧量，生物需氧量
中图分类号： TS112． 8； X502
文献标志码： A
文章编号： 1004 － 7093（ 2011） 08 － 0029 － 03
水溶 性 高 分 子 化 合 物 广 泛 应 用 于 纺 织、黏 结 剂、食品、化妆品、涂料等行业。其结构中含有羧基 （ —COOH ） 、羟 基 （ —OH ） 、羰 基 （ CO） 、醚 键 （ —C—O—C—） 或氨基 （ —NH2 ） 等极性官能团， 能溶于水。随着人们环保意识的增强，对水溶性高 分子化合物的生物降解性日益重视。
与固体丙烯酸接近。从 COD 值来说，具有较高疏 水性的聚酯和固体丙烯酸具有较高的 COD 值； 与 原淀粉相 比，醋 酸 酯 淀 粉 由 于 疏 水 化 改 性 增 加 了 COD 值，而氧化淀粉是由淀粉的羟基变为羧基，增 加了亲水性，因此其 COD 值减小。
研究结果表明，玉米原淀粉和聚丙烯酰胺的生 物降解性最好，其次为氧化淀粉，醋酸酯淀粉和固 体丙烯酸 可 生 物 降 解，聚 酯 浆 生 物 降 解 有 一 定 难 度，PVA 则很难降解。浆料的生物降解性与其化 学结构有很大关系。其他的影响因素还包括分子 量，例如文献［4］采用连续活性污泥法对聚丙烯酸 钠的生物降解性研究表明，分子量在 520 以下的聚 丙烯酸盐低聚物是很易生物降解的，随着分子量的 增加，生物降解性能逐渐降低。
* 2007 年度国家“863”计划项目（ 2007AA03Z344） 收稿日期： 2011 － 01 － 26 作者简介： 李少华，男，1987 年生，在读硕士研究生。主要从事 高分子材料研究。 通信作者： 朱谱新，E-mail： zhupxscu@ 163． com
BOD5 / COD 来判 定 其 生 物 降 解 性［2］，其 结 果 可 以 为纺织浆料的选择与生物降解性评价提供参考。
值得一 提 的 是，纺 织 浆 料 的 生 物 降 解 性 用 BOD5 / COD 表示时，公 开 发 表 的 文 献［2-3，5］ 中 其 数 值有很大差别，可能与被检测浆料的质量浓度以及 试验 方 法 有 关。对 于 COD 测 定，在 GB 11914— 1989 中规定，被测水样浓度上限为 700 mg / L； 对于 BOD 测定，HJ 505—2009 中规定，被测水样质量浓 度上限为 6 mg / L。因此，本研究采用质量浓度为 5 mg / L的浆料样品。
0． 003 6
29． 99
56． 20
0． 533 6
4． 10
104． 40 0． 039 3
2． 10
119． 80 0． 017 5
不计
视为 0
不计
表 3 表明，BOD5 / COD 大小的顺序为： 玉米原 淀粉 ＞ 聚丙烯酰胺 ＞ 氧化淀粉 ＞ 酯化淀粉 ＞ 固体 丙烯酸 ＞ 水溶性聚酯 ＞ PVA1799。这也是本文研 究的几种浆料生物降解性大小的顺序。
BOD5 /
编号
浆料名称
（ mg·L － 1） （ mg·L － 1）
COD
1
玉米原淀粉
2
酯化淀粉
3
氧化淀粉
4
PVA1799
5
聚丙烯酰胺
6
固体丙烯酸
7
聚酯浆8Βιβλιοθήκη 空白对照22． 32
34． 80
0． 641 4
4． 32
79． 30
0． 054 5
4． 32
29． 60
0． 145 9
0． 11
30． 66
内的 BOD 值。按照以下条件和步骤试验： （ 1） 根据所测得的 COD 值，按 BOD5 = 0． 8 COD
估计 BOD5 的期望值（ 见表 2） 。由期望值来看，所 需试验样品量都在 600 mL 以内。分别准确量取 520 mL 试验样品置于已编号的 1 000 mL 烧杯内， 然后分别准确量取 60 mL 的上述河水于各烧杯内， 再分别加入相应的磷酸盐缓冲液、11． 0 g / L 硫酸 镁溶液、27． 6 g / L 氯化钙溶液、0． 15 g / L 氯化铁溶 液各 5 mL，pH = 7． 2。空 白 对 照 的 烧 杯 内 加 入 520 mL二次去离子水、60 mL 上述河水和相应的缓 冲液等各 5 mL。
表 2 BOD5 的测定数据
编号
浆料名称
1
玉米原淀粉
2
酯化淀粉
3
氧化淀粉
4
PVA1799
5
聚丙烯酰胺
6
固体丙烯酸
7
聚酯浆
8
空白对照
BOD5 期望值 （ = 0． 8 COD）
27． 84 63． 44 23． 68 24． 53 44． 96 83． 52 95． 84 视为 0
BOD5 / （ O2 mg·L － 1 ）
根据以上 7 种纺织浆料的含水率分别称取确 定量的浆料，各加水 190 mL，95 ℃ 煮浆 1 h，配制成 质量浓度为 5% 的浆液。准确量取所煮得的浆液 10 mL，稀释定容为 1 000 mL 后制得浓度为 5 mg / L 的样品，恒温（ 20 ± 1） ℃ 条件下待测定。
用于化学需氧量测定的试剂： 重铬酸钾、硫酸、 硫酸银、硫酸汞、硫酸亚铁、1，10-菲绕啉、硫酸亚铁 铵，均为市售分析纯。
据统计，我 国 印 染 企 业 每 天 的 废 水 排 放 量 达 300 ～ 400 万 t［1］，其中退浆废水约占整个染整废水 的 1 /3。如果这些废水不加处理而直接排放，将对 环境造成严重污染。因此，探究常见水溶性高分子 化合物的生物降解性，从而尽量减少或完全不使用 生物降解性差的浆料显得尤为重要。
（ 8） 待 8 只培养瓶水银示数计的示数均正常 并将瓶盖均拧紧后，开始计时。
（ 9） 5 d 后观察并记录各试验样品对应的水银 示数计的读数，计算各个样品的 BOD5 值。
2 结果与讨论
COD 测定数据见表 1（ 包含原始数据和数据处 理结果） ，原淀粉和变性淀粉的 COD 值都较低； 化 学浆料中，PVA1799 和聚丙烯酰胺的 COD 值较低， 固体丙烯酸浆料和水溶性聚酯浆料的 COD 值较 高。
（ 7） 2 h 后，观察水银示数计毛细管内的水银 上液面是否移动。如无移动，仍与零刻线相平，即 可拧紧瓶盖； 如有移动，再次调节零刻线至水银的 上液面，继续搅拌 0． 5 h 后再观察水银的上液面是 否移动，直至上液面不再移动为止。试验时，4 号
2011 年第 8 期
产业用纺织品
专论
PVA 浆料样品的零刻线是在经过 1 次零刻线调节 后，仪表的示数才正常的。