李竹英 韋順文 朱艷俊 金江嵐
(1.義烏市產品質量監督檢驗所,義烏 322000; 2.國家日用小商品質量監督檢驗中心,義烏 322000)
我國是紡織品生產和出口的大國,紡織品行業在國民經濟中占有重要的地位,隨著社會經濟的發展,紡織品安全問題越來越受到人們的關注[1]。紡織品生產流程長,工藝復雜,在生產各環節不可避免地接觸到一些有毒有害化學物質,這些有害物質的殘留可能對人體健康和環境造成危害[2,3],由此而引起消費者的普遍關注。
紡織品中有害物質來源非常廣泛且種類繁多,含有對人的呼吸道及皮膚產生強烈的刺激、引發呼吸道炎癥和皮膚炎的甲醛,可致使人的肢體畸形、內分泌失調、損害生殖系統的含氯苯酚,能誘發人體癌變的染料等。為保證人們穿著安全與身體健康,國家出臺了紡織品安全標準《生態紡織品技術要求》[4],該標準對4類產品即嬰幼兒用品、直接接觸皮膚用品、不直接接觸皮膚用品和裝飾用品的甲醛、pH值、可萃取重金屬、殺蟲劑、含氯酚、有機氯載體、PVC增塑劑、有機錫化合物、有害染料、抗菌整理、阻燃整理、色牢度、揮發性物質釋放和氣味14大類分別規定了禁用或限量指標,其中異常氣味包括霉味、高沸程石油味、魚腥味、芳香烴氣味和香味,如果紡織品中存在這5類氣味之一,即可判定為不合格。該標準氣味的測定采用嗅辨法,要求參加氣味測定的人員事先不能吸煙或進食辛辣刺激食物,不能化妝,且測定過程中要休息。該方法簡單快捷,但人的嗅覺易疲勞,影響測定結果的準確性[5,6],顯然采用儀器進行定性定量分析更具有優勢。
筆者采用溶劑萃取法對紡織品中的霉味及魚腥味進行測定,采用溶劑提取紡織品中異味物,研究提取條件對異味物提取回收率的影響,采用氣相色譜-質譜法進行定性及定量分析,建立一套快速、準確檢測紡織品異味氣體的分析方法,確保人們的身體健康。
氣相色譜儀:Agilent 6890GC型,美國Agilent公司;
質譜儀:Agilent 5972型,美國Agilent公司;
旋轉蒸發儀:R-215型,瑞士Buchi公司;
分析天平:BS-124S型,精度0.1 mg,德國賽多利斯公司;
振蕩搖床:PS-B2125型,美國Stik公司;
正己烷、二氯甲烷、氯化鈉、無水硫酸鈉:分析純;
二甲萘烷醇(GSM)、2-異丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)、2-甲基異茨醇(MIB)標準品:濃度均為100 mg/mL,美國Chem Sevice公司。
色譜柱:HP-5MS柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),美國Agilent公司;進樣口溫度:250℃;載氣:氦氣,流速為1 mL/min;進樣方式:不分流進樣;進樣量:1 μL;升溫程序:初溫40℃(1 min),保持5 min,以5℃/min升溫至120℃,再以10℃/min升溫至260℃,保持5 min;接口溫度:280℃;EI離子源;源溫:230℃;掃描方式:全掃描;譜庫檢索:NIST譜庫。
稱取5 g紡織布料于200 mL燒瓶中,加入20 mL蒸餾水,室溫下超聲振蕩,使紡織品中的異味物均勻分散,加入NaCl使溶液過飽和,再加入20 mL正己烷或二氯甲烷萃取劑,加塞密封,恒溫水浴,通過振蕩提取一段時間后,靜置10 min,用注射器吸取提取液,用氣相色譜-質譜儀進行分析。
用二氯甲烷和正己烷提取劑提取純水相中異味物,在常溫下,振蕩提取10 min,采用GC-MS測定提取液,測試結果見圖1。由圖1可知,正己烷提取效果較好,異味物IBMP、MIB、GSM的加標提取回收率分別達到75.3%、82.1%、80.2%,而二氯甲烷提取物的加標回收率較低,分別為48.9%、46.1%、54.7%。

(a)正己烷提取

(b)二氯甲烷提取
圖1 總離子流色譜圖
在萃取過程,為了使易溶于水的成分得到較好的萃取,通常加入過量鹽,利用鹽析效應降低了物質在水中的溶解度從而提高目標物的萃取率[5]。試驗以正己烷為提取劑,常溫條件下振蕩提取10 min,考察NaCl對提取效果的影響,測定結果見表1。由表1可以看出,NaCl的加入使異味物的提取率提高,但提高不太明顯。

表1 異味物加標回收率 %
以正己烷作提取劑,常溫下振蕩萃取,提取時間分別為2、5、10、15、20 min,3種異味物的峰面積變化見圖2。從圖2可看出,隨著萃取時間的增加,3種異味物的峰面積均明顯增大,提取時間超過10 min后,MIB和IBMP峰面積無顯著變化,說明萃取已基本達到平衡,而GSM在振蕩15 min后才達到平衡。因此振蕩提取時間選擇控制在15 min。

圖2 提取時間對異味物峰面積的影響
一般來說,溫度的提高會使溶質在水溶液中的溶解度增大,同時也會提高溶質在提取劑中的溶解度,當溶質在提取劑中的溶解度更大時,溫度的提高則更有利于溶質的提取。將加標溶液加熱至40、60、80℃,用正己烷振蕩提取,研究考察溫度對正己烷提取效果的影響,結果見圖3。從圖3可看出,溫度的提升對溶劑的提取回收率影響比較顯著,尤其是由常溫提升至60℃,回收率提高較大,溫度繼續增大至80℃時,回收率增加不明顯,因此提取溫度控制在60~80℃較理想。

圖3 溫度對回收率的影響
對加標50 mg/kg的紡織布料進行提取測定,加入氯化鈉使溶液過飽和,采用正己烷提取,溫度為70℃,振蕩提取15 min,回收率測定結果見表2。

表2 回收率及精密度試驗結果
表2結果表明:2-異丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)、2-甲基異茨醇(MIB)、二甲萘烷醇(GSM)加標提取回收率均大于85%,且具有較好的重現性,相對標準偏差均小于5%,說明正己烷溶劑提取法適合于定量分析測定紡織品異味化合物。
采用正己烷和二氯甲烷溶劑萃取法測定紡織品中異味物2-異丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)、2-甲基異茨醇(MIB)、二甲萘烷醇(GSM),正己烷提取效果較好,測定結果準確可靠。該方法為紡織品異味檢測提供了新途徑。
[1] 殷祥剛. 我國紡織類產品中有毒有害物質危害性及檢測標準[J].中國纖檢,2007(10):38-40.
[2] 劉偉軍,張佩華.淺談汽車內飾紡織品有害物質的檢測標準[J].產業用紡織品, 2006,191(8):41-43.
[3] 謝秋慧,李晉.出口紡織品遭遇技術壁壘的現狀及原因分析[J].檢驗檢疫科學,2005,15(4):26-30.
[4] GB/T 18885-2002 生態紡織品技術要求[S].
[5] 劉瑛,梁勇,鄧志光,等.固相微萃取氣相色譜檢測紡織品中異常氣味[J].印染,2005,18:37-38.
[6] 陳蕓,楊海英.紡織品有機揮發物的測定[J].印染,2005(12):33-37.