消除紡織品甲醛檢測中褪色干擾的研究

周銀燕，劉瑞瓊

（廣州檢驗(yàn)檢測認(rèn)證集團(tuán)有限公司，廣東廣州 510000）

甲醛具有阻燃、防縮、抗皺的作用，能改善觸摸紡織物時的手感，還能保證染色、印花的耐久性，是紡織印染行業(yè)常用的助劑之一[1]。但甲醛具有較強(qiáng)的刺激性以及致癌性，因此，必須確保紡織品中的甲醛含量處于可接受范圍內(nèi)。采用分光光度法進(jìn)行甲醛檢測時，常見褪色干擾影響檢測的準(zhǔn)確性，所以必須采取措施減小褪色干擾對甲醛含量準(zhǔn)確度造成的負(fù)面影響。

1 檢測甲醛的必要性

1.1 甲醛的特點(diǎn)與危害

甲醛是一種具有特殊的刺激性氣味、無色的有機(jī)物。甲醛的特點(diǎn)是易溶于水且具有較高的毒性，屬于WHO 認(rèn)定的致畸性、致癌物質(zhì)之一[2]。若紡織品中的甲醛含量超標(biāo)且沒有被檢測出來，衣物的使用過程中，將逐漸釋放出游離甲醛。游離甲醛接觸皮膚、呼吸道時，將發(fā)揮刺激作用而導(dǎo)致人們產(chǎn)生皮膚、呼吸道的炎癥，長期接觸甲醛者將更容易發(fā)生癌變，孕婦長時間吸入甲醛將加大胎兒發(fā)生畸形甚至死亡的可能。

1.2 甲醛含量標(biāo)準(zhǔn)

我國對紡織品中的甲醛含量做出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，要求紡織產(chǎn)品不與皮膚發(fā)生直接接觸時的甲醛含量應(yīng)該在300mg/kg 以下，含有甲醛的紡織品與皮膚直接接觸時，要求含量在75mg/kg 以下，幼兒、嬰兒使用的紡織品中的甲醛含量則應(yīng)該在20mg/以下[3]。

2 甲醛檢測中的褪色干擾的產(chǎn)生原因

2.1 常用檢測方法

為了確保紡織品中的甲醛含量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，保證人們使用衣物的安全性，必須對紡織品中的甲醛含量予以嚴(yán)格控制。當(dāng)前，人們檢測甲醛含量的前處理方法包括蒸汽吸收法與水萃取法，采用儀器進(jìn)行分析的方法則包括高效液相色譜儀以及分光光度法[4]。

2.2 甲醛褪色干擾的產(chǎn)生原因

采用高效液相色譜儀測試樣品，以及蒸汽吸收法做前處理可以不考慮渾濁對實(shí)驗(yàn)偏差造成影響，但是前者成本過高、后者僅適用于較為特殊的樣品的測試。因此，對紡織品的甲醛含量進(jìn)行檢測時，主要采用的都是水萃取法進(jìn)行前處理，采用分光光度法展開測試。這種方法具有設(shè)備簡單，容易掌握且便于操作因而得到普及，但是檢測過程中容易出現(xiàn)萃取液渾濁，進(jìn)而導(dǎo)致褪色干擾。如何確保萃取液不發(fā)生渾濁以確保檢測的準(zhǔn)確度成為檢測過程中必須重視的環(huán)節(jié)。

萃取液渾濁的原因是，面料的生產(chǎn)過程中使用到的整理劑、染料等都或多或少的會存在一定的殘留。紡織物水中萃取的過程中，這些藥劑隨之溶解于水中進(jìn)而導(dǎo)致萃取液渾濁，有時還會導(dǎo)致甲醛檢測的結(jié)果出現(xiàn)錯誤。

2.3 消除紡織品甲醛檢測褪色干擾的實(shí)驗(yàn)

2.3.1 試劑與儀器

試劑：氧化鋁、活性炭粉、硅膠、乙腈、2,4-二硝基苯肼、冰乙酸、乙酸銨、乙酰丙酮以及甲醛標(biāo)液。

儀器：高效液相色譜儀、紫外線可見分光光度計(jì)、電熱恒溫震蕩水槽、離心機(jī)以及天平。

2.3.2 方法

以BG/T 2912.1—2009 的方法制作試樣，試樣經(jīng)水浴、萃取后，將脫色劑加入到濾液中，恒溫震蕩水槽中震蕩加熱，作離心處理（轉(zhuǎn)速為8 000 r/min，共10min），過濾（0.22μm 濾膜），乙酰丙酮顯色液加入濾液中進(jìn)行測定。同時，采用高效液相色譜法展開對比。

2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3.3.1 不同吸附劑對標(biāo)液中的甲醛偏差的影響

選取氧化鋁、活性炭粉與硅膠這三種吸附劑，將甲醛標(biāo)液（0.75μg/mL，共10mL）注入其中，按照實(shí)驗(yàn)方法展開測定與對比，結(jié)果如表1。

表1 不同吸附劑的甲醛吸附效果

從表1 可見，除氧化鋁以外，活性炭粉與硅膠均能發(fā)揮良好的效果，不會對甲醛造成過多的吸收，因此，可以考慮將活性炭粉與硅膠作為吸附劑。

2.3.3.2 不同吸附劑對待測液中的甲醛含量影響

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配置待測液后，將三種吸附劑分別加入其中，按照流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并檢測吸附后的甲醛含量，如表2。

表2 不同吸附劑的脫色效果

從表2 中可見，采用活性炭粉作為脫色劑能獲得較小的檢測偏差。結(jié)合表1 與表2 可見，采用活性炭粉作為脫色劑時能夠取得理想的效果。

2.3.3.3 不同脫色劑用量對結(jié)果的影響

將0.5g、1.0g、1.5g 與2.0g 的活性炭粉分別加入過濾后的萃取液中，重復(fù)實(shí)驗(yàn)流程以探尋不同脫色劑用量對結(jié)果的影響，結(jié)果見表3。

表3 不同吸附劑用量的檢測結(jié)果

從表3 可見，活性炭粉用量為1.0g、1.5g 時，能取得較小的偏差，碳粉用量不足或過多時都將產(chǎn)生較大的偏差，實(shí)際檢測過程中可以視情況給予適當(dāng)?shù)脑鰷p控制。

2.3.3.4 脫色時溫度對檢測效果造成的影響

控制活性炭粉用量為1.0g，對恒溫震蕩水槽的溫度予以調(diào)節(jié)。從20℃開始，每5℃作為一個檢測溫度點(diǎn)，逐漸上升至70℃，對比不同脫色溫度對甲醛含量造成的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 脫色時不同溫度下的甲醛含量變化

從圖1 可見，脫色溫度在20℃～60℃這一區(qū)間內(nèi)時，溫度越高則甲醛含量的檢測值越高，溫度超過60℃之后呈現(xiàn)出下降趨勢，原因在于溫度越高則甲醛越容易被氧化，因此，取60℃為最佳脫色溫度。

2.3.3.5 脫色時間對甲醛含量的影響

繼續(xù)采用控制變量法開展實(shí)驗(yàn)，1.0g 活性炭粉加入經(jīng)過過濾后的甲醛萃取液，控制恒溫震蕩水槽溫度為60℃，取不同的脫色時間，從5min 開始，每5min 為一個檢測時間點(diǎn)，逐漸延長至30min，對比脫色時間對甲醛含量的影響，結(jié)果見表4。

表4 不同脫色時間對甲醛含量的影響

從表4 可見，脫色時間控制為15min 時，甲醛檢測含量與采用高效液相色譜法檢測值的偏差最小，選取最佳脫色時間為15min。

2.3.3.6 加標(biāo)回收率的測試

將質(zhì)量濃度為0.3μg/mL、0.6μg/mL、0.9μg/mL的甲醛標(biāo)液加入待測液中，取最優(yōu)條件，即恒溫水浴溫度控制為60℃、加入1.0g 的活性炭粉后脫色15min，采用紫外可見光光度法進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)回收率均在80%以上，見表5。

表5 加標(biāo)檢測的回收率

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

為了消除紡織品甲醛檢測過程中的褪色干擾，經(jīng)過選取脫色劑、對比最優(yōu)脫色條件，得出結(jié)論為：常規(guī)流程制備甲醛萃取液后增加脫色操作能夠明顯減少干擾，萃取液中加入活性炭粉1.0g，取60℃恒溫水浴并震蕩15min，按照8 000r/min 的速度經(jīng)10min的離心處理之后，采用0.22μm 的濾膜進(jìn)行過濾，加入乙酰丙酮顯色液開展檢測能夠明顯減少褪色干擾，同時提高甲醛的回收率，有效確保紡織品檢測過程中的準(zhǔn)確度。

4 結(jié)語

本課題經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對分光光度法檢測甲醛時的褪色干擾進(jìn)行優(yōu)化，提出了增加實(shí)驗(yàn)步驟以減少褪色干擾的方法，提高了紡織品的甲醛檢測準(zhǔn)確度。但是，本次實(shí)驗(yàn)也存在著一定的不足，試樣的數(shù)量不夠全面豐富，因此脫色劑的選取可能不是最優(yōu)選擇，仍待開展進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)以不斷尋求降低褪色干擾造成的影響[5]。