金屬眼鏡架含鈦量對其鎳釋放量的影響研究

文/那勃 孫旭 吳軼歐 崔建軍 李鵬 孟建華 曹維宇

金屬眼鏡架因其獨(dú)特的光澤、彈性及質(zhì)感而深受廣大消費(fèi)者歡迎。目前市場上金屬眼鏡架的材質(zhì)種類繁多，主要包括銅合金、鎳合金、鈦合金、純鈦和鍍金等材質(zhì)。其中，鈦及鈦合金鏡架以其重量輕、耐腐蝕、抗過敏等優(yōu)點(diǎn)受到不少消費(fèi)者的青睞[1]。然而，由于純鈦在釬焊性、電鍍性、加工性上表現(xiàn)較差，在實(shí)際生產(chǎn)中顯得比較困難，因此市場上的許多鈦鏡架皆采用鈦包鎳材料鏡架[2]。然而，鎳是一種容易導(dǎo)致皮膚過敏的金屬元素，人若長期接觸含鎳物品，容易導(dǎo)致皮膚出現(xiàn)紅腫、潰爛、傷口不易愈合等情況[3]。對于戴金屬鏡架的消費(fèi)者而言，一般在鏡架與皮膚的接觸部分即鬢角和太陽穴附近容易產(chǎn)生過敏現(xiàn)象，從而影響到個人身體健康，造成工作和生活上的不便。

許多國家或地區(qū)針對鎳過敏的情況進(jìn)行過調(diào)查研究，并頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或方法。例如在歐洲，大約有12%～15%的女性和2%～4%的男性對鎳過敏。1994年6月，歐盟頒布了94/27/EC指令，規(guī)定了產(chǎn)品相關(guān)鎳析出量的標(biāo)準(zhǔn)。該指令明確規(guī)定：長期與人體皮膚接觸的飾品，鎳釋放量不能超過0.5 μg/cm2·周[4]。我國在鎳釋放量的規(guī)定上起步較晚，目前僅有《GB28480-2012飾品 有害元素限量的規(guī)定》和《GB/T28020-2011 飾品 有害元素的測定 X射線熒光光譜法》中規(guī)定與人體皮膚長期接觸的制品，如耳環(huán)、項(xiàng)鏈、手鐲、手鏈、腳鏈、戒指、手表表殼、表鏈、表扣、按扣、搭扣、鉚釘、拉鏈和金屬標(biāo)牌，這些制品與皮膚長期接觸部分的鎳釋放量應(yīng)小于0.5 μg/cm2·周[5]。

為了探究鈦鏡架中鈦元素含量變化與鎳釋放量的影響關(guān)系，本文參考首飾飾品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《GB/T19719-2005 首飾 鎳釋放量的測定 光譜法》，采用原子發(fā)射光譜法，對不同鈦含量鏡架進(jìn)行鎳釋放量測定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

恒溫鼓風(fēng)干燥箱，天津市華北試驗(yàn)儀器有限公司，101-1BN；

等離子體發(fā)射光譜儀，美國瓦里安公司，715-ES；

色散X熒光光譜儀，美國杰維JVAR公司，EX-3600；

超純水制備系統(tǒng)，默克化工技術(shù)（上海）有限公司，明澈-D 24UV；

鎳釋放量參考試片，其鎳釋放量符合GB/T19719-2005中規(guī)定；

人工汗液，按照GB/T19719-2005中說明進(jìn)行配制，如無特殊說明，實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析用純水；

鎳元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，編號GSB 04-1740-2004，1000 μg/mL，實(shí)驗(yàn)前預(yù)先稀釋成濃度為1、2、3、5、10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。

1.2 實(shí)驗(yàn)過程

選取5副含鈦金屬鏡架，其表層鈦含量由能量色散X射線熒光光譜儀測定，測試結(jié)果如表1所示。

表1 測試所用鏡架中鈦元素含量

截取試樣鏡腿部分，斷口用石蠟密封，放入50ML容積帶蓋塑料小瓶內(nèi)，加入人工汗液，使試樣完全浸沒在人工汗液中，加蓋密封，放置于恒溫鼓風(fēng)干燥箱，30℃條件下反應(yīng)一周，同時做參考試片和空白實(shí)驗(yàn)。

1.3 鎳釋放量的測定

鎳釋放量的測定參考《GB/T19719-2005首飾 鎳釋放量的測定 光譜法》進(jìn)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

按照GB/T19719-2005中規(guī)定，將反應(yīng)后溶液稀釋定容，采用等離子體發(fā)射光譜儀對標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白溶液、參考試片及反應(yīng)后試液進(jìn)行鎳含量測試。樣品測試結(jié)果如表2所示。

表2 樣品中鎳元素濃度

2.2 結(jié)果討論

樣品的鎳釋放量依照GB/T19719-2005計算，其計算公式如下：

式中：d為樣品的鎳釋放量，單位為μ g/(cm2·week)；V為測試溶液體積，單位為毫升（mL）；c1為測試溶液中鎳濃度，單位為微克每升（μg/L）；c2為一周后空白實(shí)驗(yàn)溶液中的鎳濃度，單位為微克每升（μg/L）。a為測試樣品表面積，單位為平方厘米（cm2）。

樣品1-5的鎳釋放量計算結(jié)果如表3所示。

表3 樣品的鎳釋放量

由表3中數(shù)據(jù)可以看出，樣品2～5均可檢測出一定數(shù)值的鎳釋放量，隨著鏡架中鈦含量的降低，其鎳釋放量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。樣品4和樣品5的鎳釋放量已經(jīng)超過《GB28480-2012飾品 有害元素限量的規(guī)定》中關(guān)于與人體皮膚長期接觸制品的鎳釋放量規(guī)定上限，可能會對使用者的身體健康產(chǎn)生一定影響，應(yīng)當(dāng)引起生產(chǎn)廠家和消費(fèi)者的足夠重視。

由于金屬鈦為活潑金屬，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢要遠(yuǎn)低于金屬鎳，因此在鈦和鎳同時存在的情況下，鈦會先被氧化，從而在一定程度上減少了鎳在溶液中的離子化。因此造成了鎳釋放量隨鈦含量降低而逐漸升高的情況。

本次實(shí)驗(yàn)所用鈦合金鏡架，其表面均有“純鈦”或“Pure Titanium”標(biāo)識，而實(shí)際測試中，其鈦含量均低于90%，遠(yuǎn)低于純鈦的要求。消費(fèi)者在選購鏡架時，應(yīng)當(dāng)對此多加重視，國家也應(yīng)盡快出臺相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及法律文件加以規(guī)范，全面提升金屬鏡架的安全性能，保證消費(fèi)者的身心健康，促使眼鏡市場日趨科學(xué)、良性發(fā)展。?

[1] 楊曉莉，金華. 淺析含鈦眼鏡架特征[J]. 中國眼鏡科技雜志，2010年第1期.

[2] 陳阜南. 鈦包鎳高級眼鏡架材料的研制[J]. 上海金屬（有色分冊），1991年第3期，第12卷.

[3] 袁軍平，李衛(wèi)，王昶，盧煥洵.首飾鎳過敏問題概述[J]. 黃金，2012年第3期，第33卷.

[4] 孟建華，曹維宇，王震寰，赫婷婷，鄭艷瑩.原子吸收光譜法測定首飾鎳釋放量的不確定度評定[J]. 分析測試技術(shù)與儀器，2012年第1期.

[5] 李志得，王偉，丁雅羽 .金屬眼鏡架中鎳釋放量的測試方法[J]. 上海計量測試，2011年第3期.