生態(tài)紡織品基本安全性檢驗方法影響因素及不確定度的研究

殷嘉洋+盧霞

摘要 本文首先探討了紡織品研究的重要性，總結(jié)了紡織品檢測的現(xiàn)狀，對于國內(nèi)的紡織品安全性的相關(guān)項目進行了比較，提出了相關(guān)的解決策略，比較了兩個基本安全項目，最后結(jié)合實際研究了生態(tài)紡織品中如何研究安全性檢測。

關(guān)鍵詞：紡織品；檢測水平；生態(tài)紡織

1 生態(tài)紡織品的研究目的與意義

1.1 生態(tài)紡織品概述以及認證

生態(tài)紡織品指的是用一些對環(huán)境無害的原材料而制成的對人體無害的紡織產(chǎn)品，其主要分為廣義與狹義兩種類型。廣義層面的紡織品指的是產(chǎn)品從原料的加工、生產(chǎn)以及消費、廢棄物的處理等方面都符合生態(tài)要求，對于人體無害，又不會破壞生態(tài)平衡。狹義的紡織品指的是在當前的技術(shù)水平中，借助周圍環(huán)境以及少量原料而產(chǎn)生的對人類無害的產(chǎn)品。生態(tài)紡織品具備生產(chǎn)、處理、消費等幾大特性，消費性主要考核的是紡織品殘留的危害，處理性指的是紡織品在處理中不會危害環(huán)境。

2011年，我國正式成為世貿(mào)組織中的一分子，消除了相應(yīng)的貿(mào)易壁壘，增加了我國商品的出口機會。但是，技術(shù)壁壘帶來的弊端也相當明顯，因為世界上很多國家在產(chǎn)品的質(zhì)量以及安全性方面有著嚴格的考核標準。我國作為歷史悠久的紡織大國，產(chǎn)品一向物美價廉，遠銷海外。而紡織品的加工中花色以及品種眾多，這會使得各國的紡織品殘留以及有害物質(zhì)的關(guān)注度越來越高。當前，我國需要發(fā)展綠色生產(chǎn)制造，加快技術(shù)周期以及產(chǎn)品的開發(fā)、制造以及設(shè)計，形成高效的制造模式。

1.2 紡織品的檢測現(xiàn)狀

當前，我國的生態(tài)紡織品就質(zhì)量方面與國際還有很大的差距，因為我國對于紡織品的研究仍然處于起步階段，各方面都影響了對外貿(mào)易以及紡織工業(yè)的發(fā)展。此外，我國檢測水平不足，很難滿足生態(tài)紡織品的發(fā)展需要。在提升紡織品的檢測質(zhì)量方面，首先應(yīng)當提升檢驗機構(gòu)的服務(wù)水平，縮小機構(gòu)在硬件以及軟件方面的差距，加大紡織品的投資開發(fā)力度。再者及時進行傳統(tǒng)改造，從源頭控制產(chǎn)品的安全，提高紡織品的行業(yè)技術(shù)水平。其次應(yīng)當合理引導紡織品市場繁榮，增進行業(yè)之間的協(xié)作，減少紡織品之間的安全差距，積極與國內(nèi)外機構(gòu)合作，構(gòu)建專業(yè)的檢測體系。在滿足我國產(chǎn)品發(fā)展需求的同時，還能夠及時更新，盡快與國際接軌。再者，還應(yīng)當加強檢測機構(gòu)中的品牌塑造，在當前的領(lǐng)域盡快縮小國內(nèi)外的標準差距，深入學習、交流技術(shù)方法的可靠性和準確性，健全國家標準的制定及快速反應(yīng)機制，推進標準化的紡織管理制度，塑造國際專業(yè)品牌。

1.3 研究內(nèi)容

本文從生態(tài)紡織品的安全性能著手，歸納總結(jié)了國內(nèi)外的生態(tài)標準認證，結(jié)合國家生態(tài)紡織標準原則進行了研究和比較，找出了其中的差異，然后對紡織品中的安全檢測方法以及檢測技能進行了歸納總結(jié)。試驗發(fā)現(xiàn)，pH值以及甲醛含量在紡織品中的不合格率比較高，方法雖然不復雜，但是我們能夠發(fā)現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)中存在著相應(yīng)的差異。

2 紡織品生態(tài)檢測技術(shù)標準

2.1 國內(nèi)生態(tài)安全標準

綠色環(huán)保意識的加強強化了人們對于日用消費品的相關(guān)要求。紡織服裝的印染技術(shù)受到了當前社會的關(guān)注，為適應(yīng)日趨增長的紡織需求，我國建立了紡織檢測標準，當然其體系對有毒物質(zhì)有相應(yīng)的規(guī)定，其間還存在著不小的差異。上世紀的80年代，我國的消費觀念受到了健康潮流的影響，消費者在產(chǎn)品購買中開展了相應(yīng)的檢測工作，各檢測機構(gòu)先后實施了各種認證方法，其間包括歐盟的ECO-LABEL、北歐的EHITE-SWAN標志等。歐盟的標志簡稱歐洲之花，鼓勵在歐洲地區(qū)進行生產(chǎn)以及消費。歐盟的生態(tài)標志自1993年頒布了關(guān)于洗衣機以及洗碗機的相關(guān)標準后，及時擴大了制品的范圍，涉及床單、棉衣等，而制定的原則從原材料、產(chǎn)品的流通以及消費層面進行廢棄物的處理與評估。其中包含三個子類科目，比如紡織纖維標準、化學品、紡織加工等，新標準對紡織染料等做出了相關(guān)規(guī)定。北歐的組織中，參與的國家有芬蘭、冰島等國家，北歐對于紡織品的要求始終貫穿于產(chǎn)品中，認證的產(chǎn)品不僅涵蓋了棉花、人造纖維，還包括一些織物。

2.2 發(fā)展紡織標準體系的建議

紡織產(chǎn)業(yè)是經(jīng)濟發(fā)展中的重要組成，當前我國的服裝紡織研究與檢測起步比較晚，紡織企業(yè)的落后對于成本等造成了很大的壓力。很長時間以來，服裝紡織在生產(chǎn)、加工以及印染中缺乏對生態(tài)、環(huán)保等培養(yǎng)。當然，歐美發(fā)達國家對于新材料以及新技術(shù)的開發(fā)步伐很慢，新一輪的貿(mào)易保護最終將會制約我國的紡織服裝的出口，這需要采取相關(guān)應(yīng)對策略。

首先應(yīng)該建立專業(yè)的預警體系，發(fā)揮院所的優(yōu)勢。質(zhì)監(jiān)機構(gòu)應(yīng)利用監(jiān)管策略，借助國內(nèi)外的合作策略，掌握專業(yè)預警機制，從源頭減少國際貿(mào)易的摩擦可能性。再者，應(yīng)加強我國紡織品的標準化建設(shè)，我國紡織品的研究標準對pH值、色牢度等進行了分析研究，但是并未對其他的有毒物質(zhì)進行考核。當前，我們應(yīng)當加強標準建設(shè)力度，發(fā)揮標準對于服裝紡織的指導作用，減少有毒物質(zhì)的使用。其次，還應(yīng)當做好紡織品的質(zhì)量監(jiān)控，減少使用有毒物質(zhì)，在保護生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，盡量提升當前的國際競爭力，提升服裝產(chǎn)品的檔次。

2.3 生態(tài)紡織檢測方法研究

當前，我國正在構(gòu)建與完善生態(tài)安全法標準體系，已經(jīng)由過去的單一的檢測方法逐步發(fā)展成為與當前國際生態(tài)組織接軌的質(zhì)量認證標準體系，這已然成為當前構(gòu)建的生態(tài)紡織安全檢測方法。在參考了國內(nèi)外的研究成果后，能夠幫助促進紡織品的安全標準以及更新速度，更好地指導生態(tài)紡織品安全以及認證。

當下，我國紡織品的檢測機構(gòu)在項目安全性的檢測項目包括重金屬的含量、色牢度等。pH值指的是氫離子的濃度，這是氫離子的總數(shù)與物質(zhì)總量的比例，幫助度量物質(zhì)中氫離子的活度，而水萃取液的pH值是指氫離子濃度的負對數(shù)。因為人體皮膚呈現(xiàn)的是酸性，紡織品的pH值只有介于弱酸與弱堿之間，才能更好地抑制病毒。若pH值與人體皮膚差距太大，會破壞皮膚表面的酸堿度，產(chǎn)生相應(yīng)的刺激，造成過敏、皮炎等。

紡織品中測試甲醛含量經(jīng)常會用到水萃取法，這種方法簡單高效，但是售價較高，操作流程相對較為復雜，且還有一定的局限性。重金屬包括銅、鉛、汞等，而微量是重金屬離子能夠在一定程度上維系生命安全，但是一旦超過規(guī)定數(shù)值，就會影響人們的身體健康。當前化學紡織品中的殘留物若是被人們吸收，很容易積聚在心臟以及肝臟中。而當累積到相應(yīng)數(shù)值，則會對幼兒以及兒童造成嚴重傷害。當前紡織品中金屬含量的檢測最常用的是原子吸收法，它可以檢出各類重金屬元素，有效地減少了檢測的時間。

3 生態(tài)紡織品的安全檢測因素研究

3.1 試樣準備與當前因素分析影響

本文針對生態(tài)紡織品中安全檢測項目中的pH值以及甲醛，然后借助改變當前檢驗法中的試驗條件，逐步分析試驗因素以及結(jié)果。在試驗品的選擇中，主要是家紡面料，種類中80%的機織物，輔以20%的針織物。在材質(zhì)的選擇中以棉織物與紡織物為主。在日常的檢測中，我們發(fā)現(xiàn)紡織品的水萃取液pH數(shù)值相當不穩(wěn)定，再者試驗的重現(xiàn)性也不算高，這會導致結(jié)果的誤判，一方面會影響機構(gòu)的權(quán)威，另一方面還會為企業(yè)帶來損失。

3.2 pH值的影響測定因素分析

根據(jù)水萃取液pH值的測定，我們需要稱取2g左右的布樣，然后將布樣剪成碎片，放入當前已經(jīng)塞好的燒瓶中，而后再將100毫升的蒸餾水放置到燒瓶中，加速振蕩浸潤布樣，然后再放入已經(jīng)調(diào)好溫度的振蕩器中，振蕩3小時左右，然后將燒瓶拿出，等待測量。當前需要分別為布樣水萃取液準備3個小樣。首先應(yīng)當借助標準的緩沖溶液對pH值進行校準，深度要求放置在液面下的10毫米，攪拌至pH值穩(wěn)定。當前的電極校準后，需要及時清洗電極。當前需要對制備好的平行樣進行測量，將最開始的一份萃取液倒入燒杯，浸沒電極到液面的深度，及時攪拌到pH值穩(wěn)定。將第二份萃取液倒入另一燒瓶，放置到pH值穩(wěn)定。第三份萃取液倒入燒杯，將電極浸沒，然后依次放入試樣，及時檢測，最終檢測到兩個有效的測量值，計算pH值的最終測定值。

當前采取不同的介質(zhì)分別萃取6塊試樣，然后在不改變其他因素的情況中，以純水、超純水以及其他濃度的氯化鉀溶液為介質(zhì)進行萃取。不同的萃取介質(zhì)都可以影響pH值的最終測定，當前的水質(zhì)要求是不低于標準的三級水。由于產(chǎn)品的pH值不太穩(wěn)定，本次試驗推測出的純水以及超純水的pH值很可能是約值，而空白的氯化鉀以及純水的極差很有可能也在這個約值范圍。在介質(zhì)中萃取氯化鉀的結(jié)果相對穩(wěn)定，而測試的時間會縮短，這主要是氯化鉀能夠增強導電性，使電負性達到飽和，減少電位影響。從試驗結(jié)果我們能夠發(fā)現(xiàn)，偏中性與偏堿性的樣品選擇主要是以氯化鉀為萃取質(zhì)，使得偏酸性測試結(jié)果更加穩(wěn)定。

3.3 各因素對pH值的影響

根據(jù)當前標準中規(guī)定的萃取方法，萃取的介質(zhì)為氯化鉀溶液，在保證當前因素的條件中，設(shè)定萃取的溫度。萃取溫度對pH值測定值的影響不大，當前的極差多數(shù)是來源于萃取的時間，隨著萃取時間的增加，pH值數(shù)值會稍稍發(fā)生一定的變化。酸性樣品的pH值總變化趨勢會隨時間的增加而降低，中性的樣品值與時間的增加關(guān)聯(lián)不大，而偏堿性的樣品pH值隨萃取時間增加而升高。當前建議各個機構(gòu)對于一般性的委托試驗樣品萃取時間進行控制，對于監(jiān)督性的樣品試驗時間最好控制在2小時，一方面滿足日常需求，另一方面保證檢測的準確性。

總結(jié)了影響pH值的各因素，我們分析了萃取介質(zhì)、酸堿濃度等對pH值的影響。其中，萃取液的酸堿度對于測試結(jié)果影響最大，再者是介質(zhì)、溫度、時間、速率等等，將溫度、時間之類的控制在一定的范圍中，保證pH值的測定過程，使數(shù)據(jù)精準，結(jié)果穩(wěn)定。

3.4 各因素對于甲醛含量測定的建議

結(jié)合水萃取法中甲醛的測定，我們從樣品的存儲、萃取的溫度、時間，顯色的時間、溫度等探討了對甲醛的影響。當前樣品的存儲條件對于結(jié)果的測定影響最大，樣品制備后應(yīng)當放入聚乙烯塑料袋密封保存，盡快檢測，嚴格控制萃取的時間與溫度，保證試驗的準確性。在試驗報告中，應(yīng)記錄試驗樣品的描述、存儲法、樣品的質(zhì)量等，對于有可能影響產(chǎn)品結(jié)果的因素進行分析，便于查詢與調(diào)查。結(jié)合實際經(jīng)驗后，乙酰丙酮試劑的配制也會影響甲醛含量。

4 生態(tài)紡織品安全檢測的不確定因素研究

4.1 測定不確定度的原理研究

測定不確定度在化學與物理界得到了廣泛應(yīng)用，在儀器的測量校準中頻繁使用，而在紡織品的安全性檢測中研究略有不足。檢測實驗室對于日常測試誤差比較大的儀器會有不太準確的評估，因為試驗重點是以pH值與甲醛含量為例。在分析研究后，我們發(fā)現(xiàn)pH值的測定方法的不確定度主要是樣品的測試過程、標準緩沖溶液以及樣品的萃取，這三方面對于不確定的貢獻度相當高，再者就是標準緩沖溶液配制以及樣品的萃取了。當前需要試驗人員遵循試驗標準進行萃取與測試，在配制溶劑的時候仔細閱讀標準，使得存放時間控制在一定范圍。此外，試驗研究部門也應(yīng)當定期監(jiān)督抽查，保證數(shù)據(jù)的真實準確，加強試驗人員的管理，保證試驗的精準度。

4.2 甲醛的測定方法不確定度

從甲醛測定的流程來看，我們分析了溶劑的標準配制、曲線的制備、樣品的萃取、樣品的測試等，分析了甲醛測定中的各種不確定度。在測試研究后我們發(fā)現(xiàn)，甲醛含量的不確定度是源于樣品的測試以及標準曲線的制備過程，這兩者對于不確定度的貢獻達到了99%，在測試過程中需要試驗人員熟知相關(guān)的標準規(guī)范，并且熟練掌握當前的技巧，在繪制曲線的工程中使得換算結(jié)果準確，使得測量結(jié)果的不確定性能夠保持在可控范圍，提高試驗的精確程度。

5 結(jié)束語

隨著國際貿(mào)易的發(fā)展，社會生活的進步，我國國際地位的提高，生態(tài)紡織品逐步成為紡織消費的主流。當前，質(zhì)量檢測機構(gòu)在紡織品的認證許可與檢測中不斷升級，不斷提升當前的業(yè)務(wù)水平，分析其間的各種不確定性，最終保障數(shù)據(jù)的穩(wěn)定以及合理。于監(jiān)管部門而言，應(yīng)當提高自身的服務(wù)意識，縮小當前的檢測機構(gòu)與國外同行在軟硬件中的差距，加大生態(tài)檢測技術(shù)指導，提高生態(tài)紡織技術(shù)水平，增強國內(nèi)外的檢測協(xié)作。當前，應(yīng)與國內(nèi)外機構(gòu)積極合作，加強我國檢測機構(gòu)建設(shè)，縮小國外標準差距，推動生態(tài)紡織品管理，塑造我國的生態(tài)品牌。

（作者單位：湖北省纖維檢驗局黃石分局）