紡織品檢測工作中的化學(xué)分析方法

陳巧仙

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

衣食住行是人們在生活中的基本需求，也是必不可少的部分，紡織品的安全直接影響著人們的生活質(zhì)量。在紡織品的生產(chǎn)、加工過程中，使用到的化學(xué)試劑等對人體會造成嚴(yán)重的危害，因此，必須采用先進(jìn)的檢測技術(shù)來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)物檢測現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展，紡織品企業(yè)之間的競爭愈發(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)提高競爭力的必要手段。紡織品加工廠通過在紡織品生產(chǎn)過程中加入化學(xué)試劑來達(dá)到目的?；瘜W(xué)試劑使用的最基本要求就是滿足國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 6353/1-82化學(xué)試劑通用方法，但仍然會有一些商家在實(shí)際生產(chǎn)過程中為了謀取更高的利潤，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，檢測紡織品中所含的有毒有害物是必不可少的過程，特別是對余氯、甲醛、pH的檢測。

比較常用的有毒有害目標(biāo)物的檢測方法主要有定性試劑盒法和比色法兩種。雖然國內(nèi)外已經(jīng)對檢測制定了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但還是缺乏對快速檢測方法的研究?，F(xiàn)有的研究方法在檢測過程中的整體水平較低，常會出現(xiàn)因?yàn)闄z測效率低、操作不夠規(guī)范造成的假陽性、低回收率等問題。此外，國內(nèi)高質(zhì)量的快速檢測設(shè)備也相對較少，這也是造成無法有效對紡織品中的有毒有害目標(biāo)物進(jìn)行定量檢測的原因之一[2]。

2 紡織品中的常見有害化學(xué)成分以及危害性

2.1 甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)

考慮到甲醛對人體健康的危害，無論是歐盟、北美還是日本，對于其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的多少有非常嚴(yán)格的規(guī)定。我國對其也有兩項強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)并作出了明確規(guī)定，如對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，歐盟就對進(jìn)口紡織品進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定，在市場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，禁止在市場流通[3]。我國同樣將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有有效的檢測方法。

德國是歐盟國家中最早對紡織品進(jìn)行有害化學(xué)品檢測操作的國家，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)成分的檢測技術(shù)

3.1 ICP-AES檢測技術(shù)

把電感耦合離子體作為激發(fā)光源的檢測技術(shù)即為ICP-AES技術(shù)，這是一種檢測紡織品內(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，能夠發(fā)射不同的特征光譜，完成重金屬質(zhì)量濃度檢測。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的長短進(jìn)行順序排列，利用光電器件檢測光譜，隨后，就可以用定性分析的方法分析發(fā)射特征光譜波長，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

原子分光光度檢測能夠檢測的重金屬元素數(shù)量多達(dá)幾十種，具有應(yīng)用范圍廣泛、操作過程簡單的特點(diǎn)。原子分光光度檢測的作用原理是在被檢測元素的原子蒸汽層上射出特定波長的平行單色光，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特性，檢測從原子蒸汽層中射出的光線數(shù)量，推測出檢測樣本中的重金屬質(zhì)量濃度[5]。

3.3 氣相色譜檢測

甲醛是對人類身體健康影響非常嚴(yán)重的元素之一，因此應(yīng)該重視對紡織品中甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的檢測工作。氣相色譜檢測紡織品中，檢測甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法是檢測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、檢測范圍小的缺點(diǎn)，很難測定起伏范圍較大、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)的檢測范圍，還能簡化檢測流程，提高檢測的安全性能，保證紡織品中甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的檢測工作效率[7]。

3.4 水萃取法檢測

水萃取法檢測甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)點(diǎn)在于方法簡單，易操作。水萃取法檢測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比色測量顯色液中的甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)。操作過程要嚴(yán)格按照GB/T 2912.1—2008標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，為了提高檢測的效率和檢測的準(zhǔn)確度，可以在檢測之前使用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

致敏性分散染料檢測作為有害有機(jī)化合物檢測中重要的方法，和日常工作中經(jīng)常使用的檢測方法相比，此種方法不僅能夠?qū)⒓徔椘分幸疬^敏反應(yīng)的有害物質(zhì)檢測出來，還能夠更廣泛地適用于檢測極性材料。我國現(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、殺蟲劑的含量[9]。有關(guān)農(nóng)藥殘量的檢測方法，目前較為有效的是使用LC-MS檢測方法，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)還沒有得到準(zhǔn)確的結(jié)果，但是同樣可以選擇LC-MS檢測法。芳香胺是大量存在于衣物、染料中的有害物質(zhì)，芳香胺的檢測方法與前述兩種不同，在檢測過程中，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，芳香胺的含量即可通過對提純后所得的液體測量得知[10]。雖然對于芳香胺的檢測，普遍使用的方法是薄層色譜法和氣相色譜法等，但是檢測效果最理想的還是GC-MS法，因?yàn)樵摲椒ǖ姆蛛x效果最佳。

4 結(jié)語

全球紡織品貿(mào)易競爭已經(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，將會有越來越多的關(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)試劑影響我國的紡織品行業(yè)發(fā)展，紡織品檢測技術(shù)顯得非常重要。在新形勢下，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，使我國紡織品行業(yè)在競爭激烈的國際貿(mào)易中立于不敗之地。