影響金屬太陽鏡架鎳釋放量的原因研究

文/崔建軍 吳軼歐 那勃

夏季，很多消費者佩戴太陽鏡以遮擋或吸收一部分光線，減少對眼睛的刺激。根據(jù)鏡架材料主要分為金屬鏡架和非金屬鏡架兩種類別。對于消費者而言，他們普遍選擇更加美觀、時尚的金屬鏡架。在金屬材料中添加鎳元素會增加材料的光亮度，因此為了鏡架的美觀，商家往往會選擇含鎳材料制作金屬鏡架。鎳是一種對人體可能產(chǎn)生危害的元素，許多人對鎳離子過敏，長期接觸含鎳鏡架可能會導(dǎo)致消費者皮膚過敏，產(chǎn)生紅腫、潰爛等現(xiàn)象[1-4]。

2017年，天津市消費者協(xié)會發(fā)布太陽鏡比較試驗報告。報告顯示，在測試的25組樣品中，13組樣品鎳釋放量試驗數(shù)值較高[5]。作為本次比較試驗的測試單位，研究人員對影響太陽鏡鎳釋放量的條件進行了更加深入的研究。由于眼鏡與首飾相同存在與皮膚長時間接觸，且會浸泡于汗液中的情況，因此，金屬眼鏡架在測試鎳釋放量這一項目上，可以參考飾品鎳釋放量標準的實驗方法[6-10]。研究鎳釋放量的影響條件，對于改進鏡架工藝，推進眼鏡行業(yè)健康發(fā)展有著重要意義。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

恒溫鼓風(fēng)干燥箱，天津市華北試驗儀器有限公司，101-1BN；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，PE公司，Avio 200；磨損實驗儀（符合GB/T28485-2012要求）；能量色散X熒光光譜儀，杰維JVAR公司，EX-3600；酸度計，梅特勒公司，F(xiàn)E20；超純水制備系統(tǒng)，默克化工技術(shù)（上海）有限公司，明澈-D 24UV；金屬太陽鏡架（實驗前已用X射線熒光光譜儀測試其表層含鎳）；石蠟（電鍍行業(yè)用）；鎳釋放量參考試片（其鎳釋放量符合GB/T19719-2005中規(guī)定）；人工汗液（按照GB/T19719-2005中說明進行配制）；鎳元素標準溶液，編號GSB 04-1740-2004，1000 μg/mL，實驗前預(yù)先稀釋成濃度為1、2、3、5、10 μg/mL的標準溶液系列；乳酸（分析純）；氯化鈉（分析純）。

1．2 實驗

1．2．1 溫度變化實驗

由于金屬鏡架與人體接觸部分為鏡腿，故選取鏡腿作為實驗原料。

按照GB/T19719-2005中要求，配制人工汗液。選取同款金屬鏡架，將其鏡腿截成大小相同的小塊，斷口處用石蠟密封。將其加入50mL帶蓋塑料小瓶內(nèi)，加入人工汗液，使其完全浸沒試樣。

將樣品分別放置于不同溫度的烘箱內(nèi)，烘箱溫度如表1所示。

表1 烘箱設(shè)定的不同溫度

1．2．2 pH值變化實驗

由于GB/T19719-2005中規(guī)定的人工汗液pH范圍為6.40～6.60，為了研究不同pH對鎳釋放量的影響，配制不同pH的人工汗液進行實驗。反應(yīng)溫度選擇國家標準中規(guī)定的30℃，人工汗液的pH通過酸度計測試而得出，具體數(shù)值如表2所示。

表2 人工汗液pH值及反應(yīng)溫度

2 結(jié)果與討論

2．1 鎳釋放量測試及結(jié)果

用ICP光譜儀測試反應(yīng)后溶液的鎳釋放量，結(jié)果如表3和表4所示。

表3 不同反應(yīng)溫度下樣品的鎳釋放量

表4 不同pH值下樣品的鎳釋放量

2．2 結(jié)果討論

從表3數(shù)據(jù)可以看出，隨著反應(yīng)溫度的升高，樣品鎳釋放量呈現(xiàn)明顯的增加趨勢。溫度為40℃時，樣品的鎳釋放量為30℃時的1.36倍。通過表4可以發(fā)現(xiàn)隨著pH的升高，反應(yīng)體系酸度降低，鎳釋放量呈現(xiàn)減小的趨勢。

由于溫度提高會提高化學(xué)反應(yīng)的速率，因此在實驗溫度升高的情況下，樣品的鎳釋放量逐漸升高。酸性條件更有利于鎳離子的析出，因此隨著pH的減小，樣品鎳釋放量呈現(xiàn)增加趨勢。

實際條件下，由于汽車尾氣排放出的氮氧化物、硫化物等廢氣是酸雨的成因之一，這些廢氣也會溶于人體分泌的汗液中，使得汗液的pH降低，酸度增加，而夏天往往伴隨著超過30℃以上的高溫，因此，含鎳太陽鏡架的鎳釋放量極大可能超過實驗室按照標準規(guī)定條件下的測試值。以本次實驗數(shù)據(jù)為例，測試的10組樣品中，鎳釋放量最大值為最小值的1.36倍。假設(shè)消費者佩戴的太陽鏡鎳釋放量數(shù)值為0.49，略低于國家標準的規(guī)定值，該產(chǎn)品為合格產(chǎn)品，但是在夏季的炎熱條件下，實際的鎳釋放量數(shù)值為實驗室測試數(shù)值的1.36倍，達到0.67，超過國家標準規(guī)定值，有可能使消費者的健康受到影響。

3 結(jié)論

在不同的溫度和酸度條件下測試金屬太陽鏡架的鎳釋放量，結(jié)果表明，隨著溫度和酸度的增加，樣品的鎳釋放量均呈現(xiàn)上升趨勢。溫度和酸度值的變化均會對鎳釋放量數(shù)值產(chǎn)生一定影響，對于鎳釋放量測試數(shù)值在國家標準規(guī)定限值附近的產(chǎn)品，廠家應(yīng)該多加關(guān)注，積極改善生產(chǎn)工藝，盡量減少鎳及鎳鍍層的應(yīng)用，以便進一步提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品競爭力。?