氨綸纖維中殘留溶劑N,N-二甲基乙酰胺的檢測(cè)方法研究

李莎莎 胡春雷 李志強(qiáng)

（江蘇奧神集團(tuán)有限責(zé)任公司，江蘇連云港 222006）

氨綸纖維中殘留溶劑N,N-二甲基乙酰胺的檢測(cè)方法研究

李莎莎 胡春雷 李志強(qiáng)

（江蘇奧神集團(tuán)有限責(zé)任公司，江蘇連云港 222006）

摘 要為建立氣相色譜法測(cè)定氨綸纖維中N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)含量的方法，采用Agilent DB-1 （30m×0.53mm×1μm）毛細(xì)管色譜柱、FID檢測(cè)器、外標(biāo)法探索了檢測(cè)條件。結(jié)果表明：在起始溫度為100℃，維持5分鐘，以每分鐘20℃的速率升溫至170℃，維持3分鐘，進(jìn)樣口溫度為180℃，檢測(cè)器溫度為200℃條件下，各色譜峰有較好的分離效果。DMAc在0-3.2mg/ml范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，該方法準(zhǔn)確可靠，可用于氨綸纖維中DMAc含量的檢測(cè)。

關(guān)鍵詞氨綸；殘留溶劑；檢測(cè)；氣相色譜

氨綸是一種具有高彈性及彈性回復(fù)率的合成纖維，廣泛用于針織和機(jī)織的各種彈力織物中。氨綸生產(chǎn)工藝中最常用的是干法紡絲，一般選用N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）為溶劑，紡絲原液在熱氣流下，因溶劑揮發(fā)而固化成絲，纖維內(nèi)部溶劑向表面擴(kuò)散過程中受到固化纖維的阻礙，導(dǎo)致有害溶劑無法完全揮發(fā)，在成品絲中會(huì)含有殘留溶劑。過量的殘留溶劑不僅會(huì)造成氨綸纖維在存放過程中出現(xiàn)粘連的問題，還會(huì)對(duì)人體造成傷害。隨著紡織新品不斷開發(fā)，氨綸應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，客戶對(duì)溶劑殘存率提出了更高的要求，應(yīng)盡可能降低絲中殘留溶劑的含量，溶劑殘存率的分析將越來越受到生產(chǎn)和質(zhì)檢部門的重視。

DMAc與DMF相比，其熱穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性高、腐蝕性和毒性小，已經(jīng)逐漸代替DMF。根據(jù)OEKOTEX?Standard 100限值要求，氨綸纖維中DMAc的含量應(yīng)控制在0.1%以內(nèi)，在生產(chǎn)實(shí)踐中，當(dāng)含量超過0.1%，要及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝，降低絲中DMAc的含量。本文采用氣相色譜法，探究出一套氨綸纖維中DMAc含量的檢測(cè)方法，具有準(zhǔn)確、簡便及快捷的特點(diǎn)，可以在氨綸生產(chǎn)企業(yè)及檢測(cè)單位中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器和試劑

儀器：氣相色譜儀（9790Ⅰ 浙江福立分析儀器有限公司），高純氫氣發(fā)生器（ZK-300 北京中科匯恒技術(shù)開發(fā)有限公司），空氣發(fā)生器（AG-2000北京中科匯恒技術(shù)開發(fā)有限公司），高純氮?dú)馄浚兌雀哌_(dá)99.99%），分析天平（ME104梅特勒-托利多），振蕩器（HY-8A 江蘇金壇精達(dá)儀器制造廠），100ml、50ml容量瓶，2ml移液管，100ml錐形瓶，50ml量筒，不銹鋼剪刀，鑷子等。

樣品和試劑： 氨綸纖維，丙酮（分析純 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司），N,N-二甲基乙酰胺（分析純 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司）。

1.2HPGC檢測(cè)條件

毛細(xì)管色譜柱（Agilent DB-1 30m×0.53mm×1μm）；載氣為高純氮?dú)?；起始溫度?00℃，維持5分鐘，以每分鐘20℃的速率升溫至170℃，維持3分鐘，進(jìn)樣口溫度為180℃，檢測(cè)器溫度為200℃，進(jìn)樣量1μL。

2　結(jié)果與討論

2.1樣品前處理

用分析天平稱取約4g氨綸纖維，每根剪成約1cm長度，記錄準(zhǔn)確重量，將剪切后的絲加入到100ml錐形瓶中，用量筒量取50ml丙酮加入錐形瓶中，塞緊瓶塞，放到振蕩器上振蕩1小時(shí)，作為待測(cè)樣品。

2.2線性關(guān)系與檢出限

配置質(zhì)量濃度分別為20、40、80、160、320μg/ml 的DMAc對(duì)照溶液（丙酮作溶劑），分別量取1μl，注入氣相色譜儀，以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)，繪制線性關(guān)系圖（如圖1），得到線性回歸方程為：y=80990.8429x+3539.6286，r= 0.9996 ，線性關(guān)系良好，以3倍信噪比計(jì)算方法檢出限，得出DMAc檢出限為4.5μg/ml。

圖1　DMAc線性關(guān)系圖

2.3精密度試驗(yàn)

配置質(zhì)量濃度約為80μg/ml的DMAc對(duì)照溶液（丙酮作溶劑），分別量取1μl，連續(xù)六次注入氣相色譜儀，記錄色譜圖，結(jié)果如表1所示。

表1　DMAc的精密度

DMAc的精密度為2.64%，小于5%，說明該試驗(yàn)方法的精密度良好。

2.4實(shí)際樣品分析和加標(biāo)回收

精密量取待測(cè)樣品溶液1μl，注入氣相色譜儀，記錄色譜圖。按外標(biāo)法以峰面積計(jì)算。

式中，Ax：待測(cè)樣品DMAc峰面積

AR：對(duì)照品DMAc峰面積

Vx：待測(cè)樣品體積

CR：對(duì)照品DMAc濃度

mx：氨綸纖維的質(zhì)量

DMAc出峰時(shí)間為3.435min，峰面積為56595，按上式計(jì)算，氨綸纖維中DMAc的含量為0.072%，小于OEKO-TEX?Standard 100限值要求的0.1%，說明絲中DMAc的含量是合格的，不會(huì)對(duì)人體造成傷害。

圖2　氨綸纖維DMAc檢測(cè)的氣相色譜圖

分別配置質(zhì)量濃度約為40、80、160μg /ml的DMAc對(duì)照溶液（丙酮作溶劑）100ml，用分析天平稱取約4g氨綸纖維，每根剪成約1cm長度，記錄準(zhǔn)確重量，將剪切后的絲加入到100ml錐形瓶中，分別用量筒量取50ml上述對(duì)照溶液加入錐形瓶中，塞緊瓶塞，放到振蕩器上振蕩1小時(shí)，作為加標(biāo)回收率樣品。精密量取加標(biāo)回收率樣品溶液1μl，注入氣相色譜儀，記錄色譜圖。

按上式計(jì)算，加標(biāo)回收率計(jì)算結(jié)果在93.75～106.82%之間（詳見表2），回收率良好。

表2　DMAc的回收率

3　結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用該檢測(cè)方法，線性關(guān)系相關(guān)系數(shù)r= 0.9996＞0.9990，線性關(guān)系良好；精密度RSD 值2.64%＜5%，精密度良好；回收率在90%～110%范圍之內(nèi)，回收率良好。因此，該方法準(zhǔn)確可靠，可用于氨綸纖維中殘留溶劑DMAc的檢測(cè)。

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投稿日期：2015-05-27

Test method study of residual solvent N, N-dimethylacetamide in spandex fiber

LI Sha-sha HU Chun-lei LI Zhi-qiang
(JIANGSU AOSHEN GROUP, Jiangsu, Lian yungang 222006, China )

AbstractFor building the method of N,N-dimethylacetamide content test in spandex fiber in the use of gas chromatography , we explore the test condition in the use of Agilent DB-1 （30m*0.53mm*1μm）capillary-column chromatography, FID detector and external standard method.As a result , when the initial temperature is 100 ℃,keep 5 minutes, heat up to 170℃ in the rate of 20℃ per minute, keep 3 minutes, the temperature of injection port is 180℃, the temperature of detector is 200℃,chromatographic peaks have a better separation effect.N,N-dimethylacetamide has a good linear relation within the scope of 0-3.2 mg/ml, the method is accuracy and reliable, and available to the determination of N,N-dimethylacetamide content in spandex fiber.

Key wordsspandex ; residual solvent; determination; gas chromatography

作者簡介：李莎莎（1982-），女，山東青島人，碩士，主要研究高分子材料檢測(cè)方法.胡春雷（1987-），男，江蘇連云港人，學(xué)士，主要研究高分子材料結(jié)構(gòu)與改性.李志強(qiáng)（1983-）男，江蘇連云港人，碩士，主要研究高分子合成，Email：ustblss@163.com。

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TQ226.31