紡織品檢測(cè)工作中的化學(xué)分析方法

陳巧仙

（蘭溪市產(chǎn)品商品質(zhì)量檢測(cè)研究院，浙江 蘭溪 321100）

衣食住行是人們?cè)谏钪械幕拘枨螅彩潜夭豢缮俚牟糠郑徔椘返陌踩苯佑绊懼藗兊纳钯|(zhì)量。在紡織品的生產(chǎn)、加工過(guò)程中，使用到的化學(xué)試劑等對(duì)人體會(huì)造成嚴(yán)重的危害，因此，必須采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)來(lái)分析紡織品中有害化學(xué)物質(zhì)的含量，確保紡織品的安全性。

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

隨著社會(huì)的發(fā)展，紡織品企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，進(jìn)一步提高紡織品的色澤和柔韌性等性能成為企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的必要手段。紡織品加工廠通過(guò)在紡織品生產(chǎn)過(guò)程中加入化學(xué)試劑來(lái)達(dá)到目的。化學(xué)試劑使用的最基本要求就是滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 6353/1-82化學(xué)試劑通用方法，但仍然會(huì)有一些商家在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中為了謀取更高的利潤(rùn)，選用違規(guī)化學(xué)試劑，如硫酸、次氯酸、高氯酸等試劑，這樣生產(chǎn)出來(lái)的纖維產(chǎn)品除了含有氯離子、硫酸根離子之外，還很難達(dá)到要求的pH，導(dǎo)致廠房周圍環(huán)境質(zhì)量較差，嚴(yán)重影響相關(guān)人員的身體健康[1]。因此，檢測(cè)紡織品中所含的有毒有害物是必不可少的過(guò)程，特別是對(duì)余氯、甲醛、pH的檢測(cè)。

比較常用的有毒有害目標(biāo)物的檢測(cè)方法主要有定性試劑盒法和比色法兩種。雖然國(guó)內(nèi)外已經(jīng)對(duì)檢測(cè)制定了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但還是缺乏對(duì)快速檢測(cè)方法的研究。現(xiàn)有的研究方法在檢測(cè)過(guò)程中的整體水平較低，常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)闄z測(cè)效率低、操作不夠規(guī)范造成的假陽(yáng)性、低回收率等問(wèn)題。此外，國(guó)內(nèi)高質(zhì)量的快速檢測(cè)設(shè)備也相對(duì)較少，這也是造成無(wú)法有效對(duì)紡織品中的有毒有害目標(biāo)物進(jìn)行定量檢測(cè)的原因之一[2]。

2 紡織品中的常見(jiàn)有害化學(xué)成分以及危害性

2.1 甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)

考慮到甲醛對(duì)人體健康的危害，無(wú)論是歐盟、北美還是日本，對(duì)于其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的多少有非常嚴(yán)格的規(guī)定。我國(guó)對(duì)其也有兩項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)并作出了明確規(guī)定，如對(duì)于非直接接觸皮膚的成人類產(chǎn)品，甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得高于300 mg/kg；直接接觸皮膚類的產(chǎn)品，甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得高于75 mg/kg；對(duì)于嬰兒用品的要求更高，甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)要嚴(yán)格低于20 mg/kg才為合格品。

2.2 有害重金屬質(zhì)量濃度

常見(jiàn)于紡織品中的有害重金屬主要有鉛、鎳、鎘、銅、砷、汞、鈷和鉻。早在20世紀(jì)末，歐盟就對(duì)進(jìn)口紡織品進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定，在市場(chǎng)上流通的任何紡織品，包括飾物、拉鏈以及紐扣等，重金屬質(zhì)量濃度必須低于0.5 mg/cm2，任何高于此標(biāo)準(zhǔn)的紡織品，禁止在市場(chǎng)流通[3]。我國(guó)同樣將24種芳香胺列入紡織品禁用化學(xué)品目錄，列入GB 18401《國(guó)家紡織品安全技術(shù)規(guī)范》，其中，還明確指出4-氨基偶氮苯目前并沒(méi)有有效的檢測(cè)方法。

德國(guó)是歐盟國(guó)家中最早對(duì)紡織品進(jìn)行有害化學(xué)品檢測(cè)操作的國(guó)家，明令禁止將20種致癌芳香胺以及可能產(chǎn)生這些芳香胺的偶氮染料用于紡織品生產(chǎn)中。其中，嚴(yán)格規(guī)定紡織品以及服裝中的五氯苯酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得高于5 mg/kg。隨后，歐盟以德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，頒布了有害化學(xué)品的禁用法令。

3 紡織品中有害化學(xué)成分的檢測(cè)技術(shù)

3.1 ICP-AES檢測(cè)技術(shù)

把電感耦合離子體作為激發(fā)光源的檢測(cè)技術(shù)即為ICP-AES技術(shù)，這是一種檢測(cè)紡織品內(nèi)重金屬質(zhì)量濃度的方法，作用原理是激發(fā)光源，將各元素轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，因激發(fā)態(tài)的離子、原子返回基態(tài)時(shí)，能夠發(fā)射不同的特征光譜，完成重金屬質(zhì)量濃度檢測(cè)。ICP能夠讓樣品氣化，呈現(xiàn)為原子態(tài)的形式，即將其分解或離解，轉(zhuǎn)變成離子的狀態(tài)，利用激發(fā)光源下原子和離子會(huì)發(fā)光的特點(diǎn)，再使用分光光譜儀，將光源激發(fā)的發(fā)射光分解[4]。最后把圖譜按照波長(zhǎng)的長(zhǎng)短進(jìn)行順序排列，利用光電器件檢測(cè)光譜，隨后，就可以用定性分析的方法分析發(fā)射特征光譜波長(zhǎng)，用定量分析的方法分析光的強(qiáng)度。

3.2 原子分光光度檢測(cè)

原子分光光度檢測(cè)能夠檢測(cè)的重金屬元素?cái)?shù)量多達(dá)幾十種，具有應(yīng)用范圍廣泛、操作過(guò)程簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。原子分光光度檢測(cè)的作用原理是在被檢測(cè)元素的原子蒸汽層上射出特定波長(zhǎng)的平行單色光，隨后就可以利用原子蒸汽層中的原子含量與透光率呈反比的這個(gè)特性，檢測(cè)從原子蒸汽層中射出的光線數(shù)量，推測(cè)出檢測(cè)樣本中的重金屬質(zhì)量濃度[5]。

3.3 氣相色譜檢測(cè)

甲醛是對(duì)人類身體健康影響非常嚴(yán)重的元素之一，因此應(yīng)該重視對(duì)紡織品中甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的檢測(cè)工作。氣相色譜檢測(cè)紡織品中，檢測(cè)甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法是檢測(cè)紡織品中釋放的甲醛極性。以往使用的乙酰丙酮比色法具有操作復(fù)雜、檢測(cè)范圍小的缺點(diǎn)，很難測(cè)定起伏范圍較大、品種多、批次多的紡織品，容易影響甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)檢測(cè)的效果[6]。結(jié)合多次實(shí)踐檢驗(yàn)的結(jié)果與甲醛自身的化學(xué)特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)選取萃取劑環(huán)乙烷，以2,4-二硝基苯肼（2,4-DNPH）作為衍生劑，檢測(cè)紡織品中的甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)，不僅能夠擴(kuò)大甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的檢測(cè)范圍，還能簡(jiǎn)化檢測(cè)流程，提高檢測(cè)的安全性能，保證紡織品中甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的檢測(cè)工作效率[7]。

3.4 水萃取法檢測(cè)

水萃取法檢測(cè)甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)點(diǎn)在于方法簡(jiǎn)單，易操作。水萃取法檢測(cè)是以保證試樣的重量為前提條件，保證水浴萃取的溫度要在40 ℃，等到水完全吸收紡織品中的甲醛之后，才能對(duì)萃取液使用乙酰丙酮進(jìn)行顯色處理，最后再使用分光光度計(jì)比色測(cè)量顯色液中的甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)。操作過(guò)程要嚴(yán)格按照GB/T 2912.1—2008標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，為了提高檢測(cè)的效率和檢測(cè)的準(zhǔn)確度，可以在檢測(cè)之前使用pH滴定儀以及碘量法進(jìn)行處理[8]。

3.5 有害有機(jī)化合物的檢測(cè)

致敏性分散染料檢測(cè)作為有害有機(jī)化合物檢測(cè)中重要的方法，和日常工作中經(jīng)常使用的檢測(cè)方法相比，此種方法不僅能夠?qū)⒓徔椘分幸疬^(guò)敏反應(yīng)的有害物質(zhì)檢測(cè)出來(lái)，還能夠更廣泛地適用于檢測(cè)極性材料。我國(guó)現(xiàn)行法律法規(guī)中，嚴(yán)格規(guī)定了紡織品中的農(nóng)藥含量，相關(guān)規(guī)章制度也明文規(guī)定了多達(dá)十幾種農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑的含量[9]。有關(guān)農(nóng)藥殘量的檢測(cè)方法，目前較為有效的是使用LC-MS檢測(cè)方法，此種方法在10～200 μg/kg具有比較好的內(nèi)線性反應(yīng)。全氟辛磺酸是一種污染性非常強(qiáng)的有害物質(zhì)，主要存在于皮紙制品和紡織品當(dāng)中，這種有害物質(zhì)的特殊性質(zhì)還沒(méi)有得到準(zhǔn)確的結(jié)果，但是同樣可以選擇LC-MS檢測(cè)法。芳香胺是大量存在于衣物、染料中的有害物質(zhì)，芳香胺的檢測(cè)方法與前述兩種不同，在檢測(cè)過(guò)程中，需要將染色物放在有機(jī)試劑溶液中分離出有效樣本，再使用連二亞硫酸鈉還原處理，直到溶液完全冷卻之后，使用乙醚等溶液分層萃取，此時(shí)，芳香胺的含量即可通過(guò)對(duì)提純后所得的液體測(cè)量得知[10]。雖然對(duì)于芳香胺的檢測(cè)，普遍使用的方法是薄層色譜法和氣相色譜法等，但是檢測(cè)效果最理想的還是GC-MS法，因?yàn)樵摲椒ǖ姆蛛x效果最佳。

4 結(jié)語(yǔ)

全球紡織品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)不僅是產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品的安全性能也將是日后考量的重點(diǎn)內(nèi)容，將會(huì)有越來(lái)越多的關(guān)于保護(hù)人類健康與生存環(huán)境為主體的貿(mào)易保護(hù)措施出現(xiàn)。如果要避免因新的有害紡織物染料等相關(guān)試劑影響我國(guó)的紡織品行業(yè)發(fā)展，紡織品檢測(cè)技術(shù)顯得非常重要。在新形勢(shì)下，眾多科技工作者需要向新的方向，不斷加快自主創(chuàng)新，采取集成創(chuàng)新、引進(jìn)吸收再創(chuàng)新等方式，使我國(guó)紡織品行業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)際貿(mào)易中立于不敗之地。