紡織品中禁用偶氮染料的檢測技術分析

張國清 許培祺

【摘 ?要】近年來，隨著我國科學技術的發展，我國紡織工業也取得了令人矚目的成就。經長期的分析和研究，我國有關學者發現偶氮染料有可能引致人體癌變，對人的生命和健康將產生極其惡劣的影響，因此嚴格禁止各紡織品生產商在紡織品當中加入偶氮染料。簡述了紡織品中禁用偶氮染料的檢測技術，并對檢測過程中的幾個問題進行了討論。

【關鍵詞】紡織品，偶氮染料，檢測技術，分析

偶氮染料是指分子結構中含有偶氮基團，并與其連接部分含有至少一個芳香族結構的染料。這類染料色譜齊全，色光好，牢度高，廣泛應用于紡織品及皮革制品的染色、印花。國內紡織品生產過程中，偶氮染料的用量曾一度超過60%。偶氮染料由于環保問題而被禁用，它是指在一定條件下可以還原分解某些致癌芳香胺的染料，這種染料對人體有較大危害，其長期與皮膚接觸，特別是染色牢度不佳時，與正常代謝過程中釋放的物質混合，在特殊條件下發生還原反應，形成致癌或疑致癌芳香胺，被皮膚吸收后，會在人體內擴散，與細胞的DNA上的親核點結合成共價鍵，在特定條件下發生還原反應，形成致癌或疑致癌芳香胺，被皮膚吸收后，會在人體內擴散，并與DNA上的親核點結合成共價鍵，從而誘發癌癥或引起過敏。禁用偶氮染料多年來一直是各國明令禁止使用的，我國也出臺了眾多法律法規限制和禁用紡織品中的偶氮染料。

1 紡織品禁用偶氮染料的檢測方法

1.1 預處理方法

在紡織品中檢測是否含有偶氮染料，預處理是第一步。預處理方法的實質是：為了增加樣品反應的表面積，在反應后的測試中，樣品可以充分反應，將樣品切成小片甚至完全粉碎。過去在進行預處理實驗時，研究人員經常首先使用氯苯從紡織品中提取染料。但2012年我國取消了這一萃取方式，其根本原因是氯苯具有極強的毒性，對研究人員的身體造成極大損害。

1.2 還原方法

還原法是檢測紡織品中是否含有偶氮染料的第二步。過去科研人員在進行還原實驗時，往往讓一些強酸或強堿性的化學物質與樣品發生反應。然而，研究人員又發現：樣品在與強酸性或強堿性化學物質反應時，反應過程過于激烈，以致產生大量的副反應。這種副反應的產生給樣品的后續實驗過程和實驗分析帶來了很大的困難。因此，我國的科研人員發明了一種新的實驗方法，即不再讓強酸（強堿性）物質參與反應實驗，而是用檸檬酸鹽溶液中的一個還原實驗。檸檬酸溶液濃度為0.06 mol/L。與此同時，溶液pH值以6為最佳，溶液溫度為70℃左右。結果表明，當樣品與檸檬酸溶液發生反應時，反應過程比較溫和，而在反應中產生的副反應則更少。

1.3 樣品的萃取

樣品的萃取是檢測紡織品中是否含有偶氮染料的第三步。目前，提取方法主要有兩種：分液漏斗法和提取柱法。分液漏斗法是用乙醚多次進行抽提。萃取柱的操作方法為：①在提取柱中填充硅藻土;②在提取柱中倒入反應液;③水慢慢被硅藻土吸收;④將80ml乙醚倒入反應液中，讓乙醚將芳香胺完全洗脫。對比分析發現：一是液孔分離法在實驗中必須不斷地搖動反應液，而提取柱法則省略了提取柱法的過程，從而提高了提取效率;二是硅藻土除了把水分全部吸收掉外，還可以將反應液中其他雜質一起吸收，從而使樣品檢測的結果更加精確。

1.4 儀器分析法

當前，我國科研人員在檢測芳香胺時，主要采用色譜法。色譜法又具體分為四類：一是氣質聯用，二是液相色譜，三是氣相色譜和博層色譜。在這四種常見的色譜中，氣質聯用是最常見的一種。由于氣質聯用法比其他三種色譜法具有以下優點：一是氣質聯用法的成本較低;二是氣質聯用法的檢測結果較準確;三是氣質聯用法檢測速度較快。

2 紡織品禁用偶氮染料檢測中的若干問題分析

2.1 取樣

對禁用偶氮染料的檢測，取樣是關鍵，如果采用不同的取樣方法，很可能造成檢測結果的差異。試驗的樣品對單色、混色或類似效果的樣品沒有特殊要求，對于由不同纖維或不同顏色的紡織品組成的紡織品，分別對每一個成分進行單獨檢測。國家標準將其分為聚酯織物和非聚酯織物，由于滌綸織物絕大多數是高溫高壓分散染料經高溫高壓染色后，采用回染織物的預處理方法，采用氯苯或二甲苯回流的方法對織物進行預處理，然后用常規的預處理方法達到檢測目的。但歐盟標準分為化纖類和非化纖類織物，對滌棉混紡織物的前處理沒有明確規定。根據對滌棉混紡織物的試驗經驗，同時采用兩種方法檢測效果較好，既用滌綸前處理法檢測，又用非滌綸前處理法檢測。本研究通過兩種預處理方法得到的結果，可較好地控制織物對不同染色牢度造成的檢驗差異，保證檢測結果的可靠性。

2.2 保險粉還原程度

保險粉還原程度的好壞直接影響著偶氮染料檢測結果的準確性，因為保險粉溶液的放置5分鐘左右就會有了明顯的損失，實際操作中可直接將定量的保險粉加入到70℃的反應器中，這樣可以減少加入還原劑這一步前后試樣因時間的差異造成的結果偏差，而且操作方便、快捷。

2.3 加標回收率偏低

我們發現在進行加標回收實驗時，回收率普遍偏低，但加入少量苯胺后，回收率會有明顯的提升，通常能夠提升5%～10%，可能的原因是有效降低反應器中紡織物對加標物質的吸附，加入苯胺保護了加標物，同時減小了環境對其影響。

2.4 圖譜雜峰問題

當前 GC/MS是檢測禁用芳香胺的常用方法，當圖譜中雜峰較多，峰型對稱性差，拖尾嚴重或者色譜柱使用時間過長，色譜柱進樣端切幾 cm，或者用其他方法處理這些問題。如色譜柱分離效果不好，時間過長，需要更換色譜柱。

2.5 建立禁用芳香胺數據庫

以數據庫為基礎，將所測樣品的保留時間、開始時間、特征離子、限定離子及其配比等信息與數據庫作對比，可縮短圖庫的檢索時間，有利于快速地從檢索結果中找出同分異構體，提高檢測的準確性，避免檢測過程中出現假陽性及不確定性問題。此外，采用樣卡制作方法對陽性樣本進行處理，有助于降低檢測機構的檢測風險。

3 小結

在禁用偶氮染料檢測中，由于分析儀器的限制，常會出現雜質、干擾及同分異構體的誤報，為了避免這類問題，應采用兩種或兩種以上的色譜法同時定性確認。為提高檢測效率和準確度，將禁用偶氮染料的檢測方法擴展到各種色譜技術和質譜聯用技術。另外，染料生產企業應加強質量控制，避免合成過程中禁用偶氮染料的產生，對染整行業和檢驗工作具有重要意義。

參考文獻：

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作者簡介：

張國清（1986/9），男，浙江桐鄉人，本科學歷，助理工程師，研究方向實驗檢測。