質(zhì)量控制圖在紡織品甲醛檢測過程質(zhì)量控制中的應(yīng)用

徐建云，陳美君，李 海，王田田，田 姝

（江蘇省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，江蘇南京 210007）

質(zhì)量控制圖在紡織品甲醛檢測過程質(zhì)量控制中的應(yīng)用

徐建云，陳美君，李 海，王田田，田 姝

（江蘇省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，江蘇南京 210007）

本研究利用±3σ控制限，將質(zhì)量控制圖應(yīng)用于紡織品甲醛檢驗項目的檢驗過程質(zhì)量控制，通過對標準曲線斜率，質(zhì)控樣品測試數(shù)據(jù)的分析，計算并繪圖，根據(jù)圖中各點的分布，確定檢測水平的高低，保障監(jiān)測結(jié)果的準確、可靠，及時發(fā)現(xiàn)分析誤差的異常變化或變化趨勢。結(jié)果表明：質(zhì)量控制圖能直觀和及時有效地控制紡織品甲醛測定的分析質(zhì)量，確保分析結(jié)果準確可靠，使操作工序處于穩(wěn)定而又進行動態(tài)受控的狀態(tài)。

質(zhì)量控制圖；甲醛；檢測；紡織品

0 前言

隨著人們生活水平的提高，紡織品安全性能問題愈發(fā)受到人們的關(guān)注。在我國，紡織產(chǎn)品需經(jīng)過國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督與檢驗檢疫總局認證及通過國家認證監(jiān)督管理委員會認可的實驗室進行技術(shù)檢測合格后才能銷售，但是近年來，不少企業(yè)屢屢反映檢不出，檢不準，有些實驗室檢驗合格的產(chǎn)品被其他省份監(jiān)督抽查，檢驗不合格。不僅給企業(yè)造成經(jīng)濟損失，更是給老百姓帶來健康安全隱患。紡織品檢驗中出現(xiàn)的這種檢不出，檢不準問題，究其原因，檢驗人員對檢驗過程涉及的人、機、料、法、環(huán)五大環(huán)節(jié)沒有進行有效地質(zhì)量控制。如何進行有效地補充，糾正和完善實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制程序，及時地識別和發(fā)現(xiàn)檢驗過程中存在的問題并制定相關(guān)補救措施，對于確保實驗室維持較高的檢測工作水平至關(guān)重要[1]。

質(zhì)量控制圖作為檢驗過程質(zhì)量控制的一種重要手段，依據(jù)于數(shù)理統(tǒng)計檢驗理論，通過繪制質(zhì)量特性隨時間變化的波動曲線，主要利用圖形分析，判斷分析檢驗質(zhì)量的穩(wěn)定性，分析質(zhì)量波動是由于偶然原因還是由于系統(tǒng)性原因所造成，以便質(zhì)控人員及時發(fā)現(xiàn)某些偶然異?，F(xiàn)象，從而提醒操作者作出準確判斷和采取糾正措施，消除系統(tǒng)性原因的影響[2,3]?！?σ方法確定的控制圖控制限被認為是最經(jīng)濟合理的方法，國際上大多數(shù)國家都采用這個方法，以正負3σ范圍為控制界限[4-6]。因而它強調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運行，從而使檢測服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求[7,8]。本研究利用±3σ控制限，立足于將質(zhì)量控制圖應(yīng)用于紡織品甲醛檢驗項目的檢驗過程質(zhì)量控制，通過分析數(shù)據(jù)的精密度和準確度，確定檢測水平的高低，保障監(jiān)測結(jié)果的準確、可靠，及時發(fā)現(xiàn)分析誤差的異常變化或變化趨勢[9,10]。根據(jù)圖中各點的分布及時計算并繪圖，使操作工序處于穩(wěn)定而又進行動態(tài)受控的統(tǒng)計方法，做到防患于未然。

1 實驗部分

1.1 標準與方法

GB/T2912.1-2009 《紡織品 甲醛的測定－游離水解的甲醛（水萃取法）》

1.2 儀器設(shè)備與試劑

1.2.1 儀器設(shè)備

MY14080033紫外可見分光光度計CARY60（美國安捷倫公司）；

SHZ-88A恒溫水浴振蕩器（江蘇太倉實驗設(shè)備廠）；

BSA323S-CW分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；

水相濾膜：13mm×0.45um，（上海安普科學(xué)儀器有限公司）。

1.2.2 試劑

乙酰丙酮、乙酸銨，乙酸、均為分析純（國藥集團）；所用水均為超純水；甲醇為色譜純；

甲醛原液（S1：約10.50mg/mL）；

納氏試劑用前必須貯存12小時，6周內(nèi)有效，每周做校正曲線。

1.3 標準曲線的繪制

1.3.1 甲醛標準工作溶液

分別移取5μl、10μl、25μl、50μl、100μl、200μl、400μl甲醛原液（10.5mg/ml）于500mL容量瓶中，水稀釋至刻度，分別混勻，獲得繪制標準曲線的甲醛濃度為0.105mg/kg、0.210mg/kg、0.525mg/kg、1.05mg/kg、 2.100mg/kg、4.200mg/kg、8.400mg/kg，對應(yīng)于樣品中甲醛含量分別為：4.2mg/kg、8.4mg/kg、21mg/ kg、42mg/kg、84mg/kg、168mg/kg、336mg/kg。

1.3.2 標準曲線繪制

分別取5mL萃取液和5mL乙酰丙酮，放在(40±2)℃水浴中顯色(30±5)min。取出，常溫避光冷卻(30±5)min，在412nm波長下，用紫外可見分光光度計測定顯色液的吸光度，繪制標準工作曲線y=ax+b。

1.4 質(zhì)控樣品試驗步驟

準確稱取(2.5±0.01)g兩個平行樣品，100mL水萃取。試樣在(40±2) ℃水浴中振蕩(60±5)min。取5mL萃取液和5mL乙酰丙酮溶液混合，放在(40±2)℃水浴顯色(30±5)min。取出，常溫避光冷卻(30±5)min，在412nm波長下，用紫外可見分光光度計測定顯色液的吸光度，記錄。

1.5 數(shù)據(jù)收集及整理

以繪制標準曲線的斜率及質(zhì)控樣的吸光度用于常規(guī)測定的質(zhì)量監(jiān)控，每測定20個樣品的同時檢測質(zhì)控樣品。每周繪制一條標準曲線，收集數(shù)據(jù)見表1、表2，對收集的數(shù)據(jù)匯總計算其算術(shù)平均值x和標準差s。然后計算上、下控制限x±3s，上、下警戒限x±2s，結(jié)果見表1、表2。

2 結(jié)果與討論

標準曲線是一個擬合曲線，旨在衡量兩組相對應(yīng)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，以此為手段來評估樣品中的量。通常都是使用一次方的線性擬合，即 y=ax+b。以標準曲線斜率為研究對象繪制質(zhì)量控制圖，能簡單直觀地了解數(shù)據(jù)質(zhì)量，看出數(shù)據(jù)的準確度和精密度，考察實驗過程的穩(wěn)定性，保證測定結(jié)果有一定的精密度和準確度，確定該標準曲線是否可接受，是否需重新繪制。質(zhì)量控制圖使用準則：若點在上、下警戒限區(qū)域內(nèi)，則測定過程處于控制狀態(tài)，檢測結(jié)果有效；若點超出上、下警戒限，但仍在上、下控制限區(qū)域內(nèi)，提示檢測質(zhì)量開始變劣，存在“失控”傾向，應(yīng)進行檢查，并采取相應(yīng)措施。若點落在上、下控制限之外，表示測定過程“失控”，應(yīng)立即檢查原因，予以糾正，實驗應(yīng)重新展開。由圖1可以看出標準曲線斜率的受控范圍在0.09938-0.15732，大部分數(shù)據(jù)均在平均值附近，一個點超過警戒下限但未超出上下控制限。無連續(xù)9個點落在中心線的同一側(cè)、連續(xù)14點相鄰點上下交替出現(xiàn)、連續(xù)3點中有2點落在中心線同一側(cè)警戒限以外、連續(xù)7個點子中至少有3個點子或連續(xù)10個點子中有4個在中心線同一側(cè)警戒限以外，從圖可以判斷過程在第五周時處于異常狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)該問題后，檢驗人員對人、機、料、法、環(huán)幾大環(huán)節(jié)進行細致核查，該標準溶液在配制移過程中液槍未及時校準，移取標準溶液量偏低，導(dǎo)致斜率偏低，經(jīng)相關(guān)部門校準后，重新進行標準曲線校準，重新繪制的標準曲線斜率處在警戒限內(nèi)。為防止類似情況發(fā)生，檢驗人員制定了移液槍使用作業(yè)指導(dǎo)書，規(guī)定每次使用移液槍之前，自行利用天平進行自校準。該控制圖可以用于紡織品甲醛標準曲線繪制過程控制。

表1 25次標準曲線繪制斜率

朗伯比爾定律的物理意義：當一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時，其吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及吸收層厚度d成正比。吸光度：是指光線通過溶液或某一物質(zhì)前的入射光強度與該光線通過溶液或物質(zhì)后的透射光強度比值的以10為底的對數(shù)，影響它的因素有溶劑、濃度、溫度等等。紡織品甲醛測試即依據(jù)此原理進行。對于特定濃度的甲醛溶液來說，吸光度值是判斷測試數(shù)值準確性的一個重要依據(jù)。紡織品甲醛日常定量測試過程的質(zhì)量控制即通過對特定質(zhì)控樣進行吸光度測試實現(xiàn)的。在儀器分析處于穩(wěn)定狀態(tài)下，每測定20個樣品的同時檢測質(zhì)控樣品的吸光度值，搜集近期質(zhì)量數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)匯總處理見表2，繪制質(zhì)量控制圖，如圖3。

表2 55次質(zhì)控樣紡織品甲醛含量吸光度值

在日常紡織品甲醛測試過程中，特定質(zhì)量特征值如質(zhì)控樣對應(yīng)的吸光度值的波動是不可避免的，它是人、機器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動綜合影響所致。由此采集數(shù)據(jù)繪制的質(zhì)量控制圖出現(xiàn)波動也在所難免，波動分為兩種，正常波動和異常波動，或分別稱為偶然誤差和系統(tǒng)誤差。正常波動是偶然性原因（不可避免因素）造成的，它對測量過程質(zhì)量影響較小，在技術(shù)上難以消除，異常波動是由系統(tǒng)原因（異常因素）造成的，它對實驗結(jié)果質(zhì)量影響很大，但能夠采取措施避免和消除，過程控制的目的就是消除，避免異常波動，使過程處于正常波動狀態(tài)[11,12]?？刂茍D的控制界限是根據(jù)正態(tài)分布原理計算的，控制圖中點未出界且點的排列是隨機的，則可以認為測試過程是處于穩(wěn)定狀態(tài)或受控制狀態(tài)。如果控制圖點出界或界點子排列非隨機，就認為過程失控[13,14]。圖3顯示中36周、39周，數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，出現(xiàn)上述現(xiàn)象，經(jīng)核查在樣品前處理過程中，水浴萃取溫度出現(xiàn)了波動，實際溫度分別達到了42 ℃，37 ℃，甲醛釋放速度出現(xiàn)波動，導(dǎo)致最終吸光度值偏離正常波動區(qū)域。經(jīng)更換溫度調(diào)節(jié)旋鈕，吸光度數(shù)值回歸至正常區(qū)域。此外，質(zhì)量控制圖是在穩(wěn)定狀態(tài)條件下繪制，并非一成不變，如出現(xiàn)操作人員更換或通過學(xué)習(xí)使操作水平有所提高，設(shè)備更新，改變方法參數(shù)或采用新標準，環(huán)境改變等情況，控制圖也必須重新進行校正繪制[15-17]?？刂茍D是科學(xué)管理檢測過程的重要依據(jù)，所以經(jīng)過相當時間的使用后，應(yīng)重新抽取數(shù)據(jù)進行計算和驗證。控制圖根據(jù)實際情況進行動態(tài)更新，才能更真實地反映檢測體系的趨勢變化，并有效地監(jiān)控測量系統(tǒng)是否持續(xù)受控。

3 結(jié)論

通過收集紡織品甲醛標準曲線斜率，及質(zhì)控樣甲醛含量對應(yīng)的吸光度數(shù)據(jù)，分別繪制了質(zhì)量控制圖，通過質(zhì)量控制圖可以考察測量系統(tǒng)的質(zhì)量狀況和變化趨勢，判斷檢測過程是否受控，確定檢測結(jié)果是否符合要求。當測定值未超出警戒限時，說明測量系統(tǒng)質(zhì)量良好；當測定值超出警戒限但未超出控制限時，說明測量系統(tǒng)有失控的傾向；當測定值超過控制限時，說明測量系統(tǒng)失控，經(jīng)查明原因，及時采取糾正措施，保證了測量系統(tǒng)持續(xù)受控。繪制質(zhì)量控制圖，充分地分析和利用控制圖，成為實驗室日常紡織品甲醛測試質(zhì)量管理中一種有效的過程質(zhì)量控制手段。

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Quality control chart used for control the quality analysis of determination of formaldehyde in textile

XU Jian-yun, CHEN Mei-jun, LI Hai, WANG Tian-tian, TIAN Shu
(Jiangsu Texiles Quality Services Inspection Testing Insitute, Jiangsu Nanjing 210007, China)

In this paper, a study of the principle, methodology, analysis, and practice of the quality control chart for textile formaldehyde testing was discussed. After the quality of data acquisition, the testing process quality control was carried out, and application to the formaldehyde testing analysis, based on the theory of 3σ. The Slope of standard curve was obtained and the quality control samples were tested. The relevant technical indexes were worked out using mathematical statistics to prepare the quality control charts for determining the formaldehyde．The results showed that the quality control chart could directly and effectively control the quality analysis of formaldehyde testing to ensure analysis result accurate and reliable．

quality control chart; formaldehyde; determination; textile

TQ

A

投稿日期：2016-07-30

江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2015年科技項目(KJ155422);江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2015年科技項目(KJ155421)

徐建云（1985-），女，漢，博士，工程師，研究方向：分析化學(xué)、 生態(tài)紡織品有害物質(zhì)檢測