紡織品中余氯、甲醛、pH的快速檢測(cè)方法研究與應(yīng)用

文杰清

（廣東省廣州檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 511447）

紡織品加工是我國(guó)輕工業(yè)生產(chǎn)的重要類型。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系下，我國(guó)紡織產(chǎn)業(yè)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其是隨著氣流紡紗技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，我國(guó)紡織品加工產(chǎn)業(yè)的布局得到了進(jìn)一步完善。現(xiàn)階段，應(yīng)逐步完善紡織品加工產(chǎn)業(yè)鏈，除了服裝下腳料、廢布角料收購(gòu)、開花外，氣流紡紗、拖把和寵物飾品等產(chǎn)品的加工數(shù)量和種類也逐漸增多，不僅滿足了人們對(duì)于紡織品的實(shí)際應(yīng)用需要，也帶動(dòng)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但不可否認(rèn)的是，在紡織品市場(chǎng)中，有部分生產(chǎn)商出于自身經(jīng)濟(jì)利益的考慮，會(huì)使用一定的違規(guī)化學(xué)試劑，使得紡織品在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的安全隱患。基于此，有必要加強(qiáng)對(duì)紡織品生產(chǎn)中違規(guī)違紀(jì)試劑的檢查，確保紡織品加工產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。

1 紡織品生產(chǎn)及有毒有害目標(biāo)物檢測(cè)現(xiàn)狀

氣流紡紗技術(shù)的成熟及大范圍應(yīng)用，有效地推動(dòng)了我國(guó)紡織品加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。早在“十二五”規(guī)劃期間，我國(guó)就已經(jīng)提出了“支持廢舊紡織品循環(huán)利用”的發(fā)展理念，這為紡織品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了活力，有效地促進(jìn)了紡織品生產(chǎn)技術(shù)的更新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了紡織品加工產(chǎn)業(yè)的整體效益[1]。

在市場(chǎng)環(huán)境下，紡織品企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。為了進(jìn)一步提升紡織品的色澤、柔韌性等性能，紡織品加工企業(yè)會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)中使用一定的化學(xué)試劑。通常，這些化學(xué)試劑的使用不僅需要滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 6353/1-82化學(xué)試劑通用方法，還需遵守我國(guó)《FZ∕T 01127——2014紡織品定量化學(xué)分析聚乳酸纖維與某些其他纖維的混合物》的管理規(guī)范。然而，在生產(chǎn)實(shí)踐中，部分生產(chǎn)商會(huì)違規(guī)使用化學(xué)試劑，如硫酸、高氯酸、次氯酸等，其生產(chǎn)的再加工纖維及其制品不僅含有氯離子、硫酸根離子，而且pH嚴(yán)重不符合相關(guān)管理規(guī)范，嚴(yán)重影響了廠房周邊的環(huán)境，并給人們的健康造成較大影響。基于此，有必要對(duì)紡織品生產(chǎn)中有毒有害目標(biāo)物進(jìn)行檢測(cè)，尤其是要側(cè)重對(duì)余氯、甲醛、pH這3項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)[2]。

在傳統(tǒng)紡織品的有毒有害目標(biāo)物實(shí)踐中，國(guó)內(nèi)外雖然已經(jīng)制定了一定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于快速檢測(cè)方法的研究較少，定性試劑盒法、比色法是較為常用的兩種方式，但其應(yīng)用的整體水平不高，在檢測(cè)實(shí)踐中，因?yàn)闄z測(cè)效率低、操作不夠規(guī)范，容易出現(xiàn)假陽(yáng)性、回收率低等問(wèn)題。同時(shí)在造紡織品有毒有害目標(biāo)物定量檢測(cè)中，國(guó)內(nèi)仍缺乏必要的快速檢測(cè)設(shè)備及方法。本研究立足于比色法，設(shè)計(jì)一種快速檢測(cè)設(shè)備，對(duì)紡織品中的余氯、甲醛、pH這3項(xiàng)指標(biāo)展開檢測(cè)。

2 紡織品中余氯、甲醛、pH的快速檢測(cè)方法

2.1 新檢測(cè)方法

為了滿足紡織品中余氯、甲醛、pH的快速檢測(cè)需要，本研究在比色法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一款全新的快速檢測(cè)儀器，在實(shí)際檢測(cè)中，依據(jù)國(guó)標(biāo)法對(duì)紡織品樣品前處理環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，然后通過(guò)超聲波快速提取萃取液，開展紡織品中余氯、甲醛、pH的對(duì)比定性檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果與FZ∕T 01127——2014國(guó)標(biāo)規(guī)范對(duì)比，獲得最終的檢測(cè)結(jié)果。

2.2 樣品前處理

規(guī)范地進(jìn)行樣品前處理，能為后期檢測(cè)工作的開展提供有效支撐。在傳統(tǒng)檢測(cè)方法中，對(duì)于余氯、pH、甲醛國(guó)標(biāo)樣品，選擇紡織品樣本進(jìn)行水萃取，萃取過(guò)程中在振搗器上振蕩，時(shí)間控制在2 h，這明顯不符合快速檢測(cè)的需求。在本研究中，對(duì)這一萃取工藝進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)一款超聲波快速提取萃取液設(shè)備，完成了樣品的快速提取，從產(chǎn)品萃取時(shí)間來(lái)看，超聲波快速提取萃取液的耗時(shí)僅為5 min，有效地提升了檢測(cè)的效率[3]（表1）。

表1 兩種樣品處理方法對(duì)比

2.3 檢測(cè)方法的建立

對(duì)于紡織品中余氯、甲醛、pH快速檢測(cè)方法的確定，不僅要考慮檢測(cè)物品的來(lái)源，還要考慮現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)方法，隨后針對(duì)定性檢測(cè)法，擬定檢測(cè)儀器和快速檢測(cè)方法。3種待檢測(cè)物體的具體檢查方法如下。

（1）本項(xiàng)目所檢測(cè)的紡織品余氯，主要通過(guò)褪色殘留獲得。在實(shí)際檢測(cè)中，按照DB 33/706——2008的要求，制備DB試劑盒，并通過(guò)水萃取法進(jìn)行褪色殘留中余氯的檢測(cè)。在該檢測(cè)環(huán)節(jié)中，規(guī)范DB試劑盒制作和紡織品快速檢測(cè)儀器應(yīng)用。對(duì)于具體的檢測(cè)結(jié)果，與DB 33/706——2008規(guī)范中“加工纖維及其制品余氯含量不超過(guò)80 mg/kg”的要求進(jìn)行對(duì)比，判斷紡織品余氯是否超標(biāo)。

（2）pH檢測(cè)的重點(diǎn)是對(duì)有毒有害物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，在實(shí)踐檢測(cè)中，DB 33/706——2008規(guī)范對(duì)于紡織品pH的要求歸結(jié)為3類，其中，A類紡織品pH應(yīng)控制在4.0～7.5；B類紡織品pH應(yīng)控制在4.0～8.5；C類紡織品pH應(yīng)控制在4.0～9.0。本研究中，同樣對(duì)紡織品樣品進(jìn)行水萃取，獲得有毒有害物質(zhì)溶液和試劑盒，然后按照GB/T 7573——2009的要求，通過(guò)快速檢測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比。

（3）甲醛檢測(cè)，DB 33/706——2008規(guī)范對(duì)A，B，C 3類紡織品甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的規(guī)定分別小于等于20、75、300 mg/kg。本研究中，為實(shí)現(xiàn)紡織品樣品中甲醛含量檢測(cè)，按照GB/T 2912.1——2009規(guī)范中游離和水解甲醛的要求，通過(guò)水萃取法制備試劑盒，然后進(jìn)行快速檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果與DB 33/706——2008規(guī)范限定值進(jìn)行對(duì)比[4]。

值得注意的是，本研究對(duì)快速檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行更新，即設(shè)計(jì)一種基于比色法的快速檢測(cè)儀，該儀器能充分滿足超聲波快速提取萃取液的檢測(cè)需要。

2.4 建立最低檢測(cè)限

建立最低檢測(cè)限的目的在于實(shí)現(xiàn)典型樣品的規(guī)范選擇，并對(duì)氯離子、甲醛進(jìn)行加標(biāo)處理。在本研究中，加標(biāo)實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了15批次。加標(biāo)實(shí)驗(yàn)部分結(jié)果如表2所示。

表2 快速檢測(cè)儀加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)/（mg·kg-1）

在加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)中，pH無(wú)法對(duì)比，因此不作考慮。除此之外，甲醛、余氯的最低檢出限與相應(yīng)的國(guó)標(biāo)規(guī)范基本相近。本研究最終確定檢出范圍為：甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～250 mg/kg，pH為7.5～11.0，余氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03～10.00 mg/kg。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

為了了解本快速檢測(cè)方法的實(shí)際效果，將本研究中余氯、甲醛、pH檢測(cè)方法的應(yīng)用與國(guó)標(biāo)檢出值進(jìn)行對(duì)比，分析兩種檢測(cè)方法快速檢測(cè)所包含的時(shí)間，評(píng)估檢測(cè)方法的優(yōu)劣。

3.1 檢測(cè)值對(duì)比

為了實(shí)現(xiàn)余氯、甲醛、pH檢測(cè)方法實(shí)際效果的對(duì)比，在檢出值對(duì)比中，除本研究所采用方法外，選取與本研究相同的針織內(nèi)衣和再加工纖維紡織品原料，按照國(guó)標(biāo)法的操作要求實(shí)施檢測(cè)，然后對(duì)兩種檢查方法的檢出限進(jìn)行對(duì)比。

檢出限對(duì)比結(jié)果為：（1）在pH檢出限對(duì)比中，兩種方法檢測(cè)再加工纖維的pH均為7.2，而針織內(nèi)衣檢測(cè)值分別為7.8和7.9；（2）實(shí)施余氯檢出限對(duì)比，兩種檢查方式均在再加工纖維中檢測(cè)出了余氯，余氯值分別為7.4和7.2；（3）對(duì)針織內(nèi)衣進(jìn)行甲醛檢測(cè)，兩種檢測(cè)方式均未發(fā)現(xiàn)針織內(nèi)衣樣品中含有甲醛。

由此可見，本研究所設(shè)計(jì)的快速檢測(cè)方法與國(guó)標(biāo)規(guī)范方法在檢出限上無(wú)較大差異，說(shuō)明本研究所采用的檢測(cè)儀器可靠有效，能保證紡織品余氯、甲醛、pH檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

3.2 檢測(cè)時(shí)間對(duì)比

作為衡量紡織品快速檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)方法的重要指標(biāo)，對(duì)檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，能掌握檢測(cè)方法的技術(shù)優(yōu)越程度。本研究中，兩種檢測(cè)方法所用時(shí)間如表3所示。

表3 檢測(cè)時(shí)間對(duì)比

由表3可知，按照國(guó)標(biāo)規(guī)范實(shí)施余氯、甲醛、pH檢測(cè)，其檢測(cè)過(guò)程所需要時(shí)間較長(zhǎng)，原因在于檢測(cè)溶液前處理中，振搗水萃取的時(shí)間較長(zhǎng)，振蕩萃取的時(shí)間一般在2 h左右，嚴(yán)重影響了快速檢測(cè)的效率。本研究采用超聲波快速提取萃取液，然后開展實(shí)際檢測(cè)，在這種檢測(cè)方式下，余氯、pH、甲醛快速檢測(cè)的時(shí)間分別為15.0、12.1和15.2 min，明顯短于國(guó)標(biāo)規(guī)范技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)余氯、甲醛、pH的定性檢測(cè)，本研究采用試劑盒定性法，余氯、pH、甲醛檢測(cè)耗時(shí)分別為4.0、5.1、6.3 min。由此可見，本研究的比色法+超聲波快速提取萃取液法的檢出速度，可與試劑盒定性法媲美，不僅極大地滿足了余氯、甲醛、pH快速檢測(cè)的需要，也滿足了紡織品有害物質(zhì)快速檢測(cè)的需要。

3.3 檢測(cè)方法優(yōu)化

本研究對(duì)紡織品中余氯、甲醛、pH等有害物質(zhì)的檢測(cè)，采用比色快速檢測(cè)儀法+超聲波快速提取萃取液法，檢測(cè)精度較高，時(shí)間較短，可以為紡織品監(jiān)督部門執(zhí)法檢驗(yàn)工作的開展提供技術(shù)指導(dǎo)。新時(shí)期，要進(jìn)一步提升該方法應(yīng)用的效率，可以優(yōu)化以下內(nèi)容：（1）在檢測(cè)時(shí)考慮增加比色皿的寬度，這樣能提高檢測(cè)結(jié)果的靈敏度；（2）樣品處理對(duì)于紡織品中余氯、甲醛、pH的檢測(cè)具有深刻影響，因此，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化樣品前處理方式，確保檢測(cè)效率與可靠；（3）應(yīng)對(duì)檢測(cè)產(chǎn)品的體積進(jìn)行優(yōu)化，確保其便于攜帶，這樣能為紡織品監(jiān)督部門執(zhí)法檢驗(yàn)工作的開展提供有效支撐；（4）在實(shí)際檢測(cè)中，應(yīng)優(yōu)化設(shè)備方法，確保各參數(shù)同時(shí)、一次性完成檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

有害物質(zhì)檢測(cè)對(duì)于紡織品加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展及紡織品的安全使用具有深刻影響。新時(shí)期，人們只有充分認(rèn)識(shí)到紡織品有害物質(zhì)檢測(cè)的必要性，并在實(shí)際檢測(cè)中重視余氯、甲醛、pH檢測(cè)工作的開展，才能為紡織品的高效、安全應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。設(shè)計(jì)比色快速檢測(cè)儀法+超聲波快速提取萃取液法，對(duì)紡織品余氯、甲醛、pH進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)證明，該方法的檢測(cè)結(jié)果可信度高、可靠性強(qiáng)，檢測(cè)過(guò)程所用時(shí)間較短，能為紡織品監(jiān)督部門執(zhí)法檢驗(yàn)工作的開展提供技術(shù)支撐，進(jìn)一步提升紡織品中有害物質(zhì)檢測(cè)效率和質(zhì)量，促進(jìn)紡織品加工產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。