Excel函數(shù)在紡織品甲醛含量測(cè)試數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

何力，王凡，許玉琪，涂文章，金萬(wàn)慧

（湖北省纖維檢驗(yàn)局，湖北武漢430061）

0 引言

根據(jù)紡織品甲醛測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2912.1—2009《紡織品甲醛的測(cè)定第1部分：游離和水解的甲醛（水萃取法）》要求先將已知不同濃度的甲醛溶液在規(guī)定條件下顯色后測(cè)出其吸光度，然后將不同的甲醛質(zhì)量濃度與吸光度的關(guān)系標(biāo)在坐標(biāo)軸上，制成工作曲線。因此，只要測(cè)得待測(cè)樣萃取液的吸光度值，就可以從工作曲線上查到其對(duì)應(yīng)的甲醛含量。然而，對(duì)于坐標(biāo)格不是10的整數(shù)倍，甲醛濃度和吸光度的數(shù)值又恰好不是整數(shù)的坐標(biāo)，采用人工標(biāo)點(diǎn)和讀點(diǎn)的方法就容易產(chǎn)生偏差，若再乘上稀釋倍數(shù)100后數(shù)值偏差就會(huì)更大。此外，由于顯色劑容易變黃，一般需要7 d后重新繪工作曲線，且每次重復(fù)繪制工作曲線會(huì)額外增加許多的工作量。

談文英[1]通過(guò)一種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法——回歸分析法，求得標(biāo)準(zhǔn)曲線y=a+bx的一元線性回歸方程，從而準(zhǔn)確計(jì)算出紡織品中甲醛的含量。陳松[2]讓電腦來(lái)完成部分工作，可以減少許多重復(fù)勞動(dòng)。只要事先用電腦求出甲醛質(zhì)量濃度與吸光度之間的關(guān)系式，就可以部分修正測(cè)試中的誤差，之后只要把所測(cè)樣品的吸光度輸入即可自動(dòng)求出樣品所含甲醛濃度，且在重新繪制工作曲線時(shí)只要更改所測(cè)的吸光度值。

不管是用回歸分析方法，還是利用電腦來(lái)完成部分工作，其基礎(chǔ)都是先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)甲醛溶液質(zhì)量濃度和吸光度的對(duì)應(yīng)關(guān)系得出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的斜率和截距，然后將待測(cè)樣品的吸光度帶入到標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算出待測(cè)物中甲醛的含量。本文利用Microsoft Excel自帶的trend函數(shù)可省去標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制過(guò)程，簡(jiǎn)化計(jì)算流程，具有計(jì)算準(zhǔn)確、快速、可靠等優(yōu)點(diǎn)。

1 試驗(yàn)

1.1 儀器設(shè)備

試驗(yàn)所用儀器設(shè)備見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)儀器

1.2 試驗(yàn)試劑

試驗(yàn)所用試驗(yàn)試劑見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)試劑

1.3 試驗(yàn)方法

按照GB/T 2912.1—2009《紡織品甲醛的測(cè)定第1部分：游離水解的甲醛（水萃取法）》測(cè)得繪制甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作曲線點(diǎn)的質(zhì)量濃度和校正吸光度，結(jié)果詳見(jiàn)表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)質(zhì)量濃度及校正吸光度

1.4 計(jì)算方法

分別用最小二乘法、專業(yè)繪圖軟件（Origin）、Excel函數(shù)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計(jì)算出待測(cè)樣品的甲醛含量。

1.4.1 最小二乘法

令質(zhì)量濃度（μg/mL）為x，校正吸光度A為y，利用最小二乘法的推導(dǎo)公式（1）和（2）計(jì)算出回歸曲線斜率a、截距b。

將質(zhì)量濃度和吸光度帶入公式（1）和（2）中，即可得到a和b值，詳見(jiàn)表4。

表4 最小二乘法計(jì)算數(shù)據(jù)匯總表

通過(guò)分析計(jì)算，可得到一元線性回歸方程y=0.137 123x-0.010 2。然后將待測(cè)樣品的校準(zhǔn)吸光度帶入回歸方程，計(jì)算出待測(cè)樣品的質(zhì)量濃度，再利用F=C×100/m（m為試樣的質(zhì)量）計(jì)算出樣品中甲醛的含量。

1.4.2 專業(yè)繪圖軟件（Origin）

將1.4.1中測(cè)得的數(shù)據(jù)輸入到Origin軟件“Book1”中，如圖1。然后將數(shù)據(jù)全部選中，用鼠標(biāo)分別點(diǎn)擊分析→擬合→線性擬合，即可得到擬合曲線及參數(shù)，見(jiàn)圖2。

圖1 輸入的數(shù)據(jù)

通過(guò)專業(yè)繪圖軟件，可以快速得出線性方程的截距和斜率，然后再將待測(cè)樣品的校準(zhǔn)吸光度帶入即可以計(jì)算出待測(cè)樣品的質(zhì)量濃度，再利用F=C×100/m就可以計(jì)算出樣品中甲醛的含量。

1.4.3 Excel函數(shù)

trend函數(shù)是先根據(jù)已知x序列的值和y序列的值構(gòu)造線性回歸直線方程，再根據(jù)構(gòu)造好的線性回歸直線方程計(jì)算x值序列對(duì)應(yīng)的y值序列。

先根據(jù)GB/T 2912.1—2009《紡織品甲醛的測(cè)定第1部分：游離水解的甲醛（水萃取法）》（以下簡(jiǎn)稱GB/T 2912.1）的要求設(shè)計(jì)甲醛含量計(jì)算表（詳見(jiàn)圖3），然后在計(jì)算表中的對(duì)應(yīng)單元格內(nèi)輸入公式，具體位置及內(nèi)容詳見(jiàn)表5，再在D10和D11中輸入待測(cè)樣的校正吸光度，即可快速得到樣品中甲醛的含量。

2 甲醛含量計(jì)算

隨機(jī)選取5個(gè)樣品按試驗(yàn)要求進(jìn)行甲醛含量的測(cè)試。按照GB/T 2912.1的要求對(duì)樣品進(jìn)行取樣、萃取、測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的校正吸光度和質(zhì)量，分別應(yīng)用上述三種方法對(duì)5個(gè)待測(cè)樣進(jìn)行甲醛含量的計(jì)算，結(jié)果詳見(jiàn)表6。

由表6可知，用最小二乘法、Origin繪圖軟件及Excel函數(shù)三種方法計(jì)算出的甲醛含量幾乎一致。

圖2 擬合曲線及參數(shù)

圖3 甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算表

表5 單元格與公式對(duì)照表

表6 三種方法計(jì)算待測(cè)樣品中甲醛質(zhì)量濃度結(jié)果

3 結(jié)論

（1）用最小二乘法、Origin繪圖軟件及Excel函數(shù)三種方法均可計(jì)算甲醛含量，且所得結(jié)果一致。

（2）但使用Excel中的trend函數(shù)編寫(xiě)命令，可使試驗(yàn)人員在計(jì)算甲醛含量時(shí)減少對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程的求解過(guò)程，并可直接利用函數(shù)推測(cè)標(biāo)準(zhǔn)曲線的趨勢(shì)進(jìn)行求解，大大簡(jiǎn)化了工作流程，提高了工作效率，且計(jì)算后的結(jié)果可以打印形成打印文本，作為試驗(yàn)報(bào)告的一部分。

《膠水羽絨評(píng)估方法》標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施

2019年5月9日，由中國(guó)羽絨工業(yè)協(xié)會(huì)主辦、廣州檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司協(xié)辦的2019中國(guó)羽絨行業(yè)質(zhì)量大會(huì)在北京召開(kāi)。會(huì)上，45家羽絨原料及制品生產(chǎn)企業(yè)簽署《中國(guó)羽絨行業(yè)誠(chéng)信自律公約》，就誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)，杜絕以次充好、以假亂真、制假造假等不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為，維護(hù)中國(guó)羽絨市場(chǎng)秩序，保證行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展，保護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)益等自律行為做出承諾。據(jù)了解，公約簽署企業(yè)還將接受行業(yè)、社會(huì)的監(jiān)督，如有違反公約內(nèi)容的失信行為，由中羽協(xié)、地方行業(yè)協(xié)會(huì)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)及相關(guān)政府部門等單位組成的公約管理委員會(huì)，將視違約程度采取警告、勒令整改、通報(bào)及除名等懲戒措施，實(shí)時(shí)對(duì)外發(fā)布。

另外，《膠水羽絨評(píng)估方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)也在會(huì)上發(fā)布。近年來(lái)，膠水羽絨在行業(yè)中屢禁不止。所謂膠水絨就是在正常絨朵上噴上化學(xué)黏膠劑，將廉價(jià)的單根絨絲及粉塵黏在或纏繞在值錢的絨子上，冒充絨子的現(xiàn)象。用膠水絨做成的制品，蓬松度低，保暖性差，不僅降低羽絨優(yōu)質(zhì)的天然性能，還會(huì)造成大量“鉆絨”的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，影響消費(fèi)體驗(yàn)和行業(yè)形象，嚴(yán)重?cái)_亂行業(yè)市場(chǎng)秩序。

該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，將有效遏止膠水羽絨現(xiàn)象，為取締膠水羽絨的市場(chǎng)流通提供檢測(cè)依據(jù)。由于《膠水羽絨評(píng)估方法》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的資歷及實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求較高，為確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，承接該項(xiàng)檢測(cè)業(yè)務(wù)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，須通過(guò)膠水羽絨評(píng)估方法專項(xiàng)技術(shù)比對(duì)，并獲得中羽協(xié)下發(fā)的認(rèn)可證書(shū)。目前，已有廣州檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司、深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院、南京海關(guān)工業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)中心紡織實(shí)驗(yàn)室、錢江海關(guān)技術(shù)中心羽絨實(shí)驗(yàn)室、四川省纖維檢驗(yàn)局、無(wú)錫海關(guān)紡織工業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)中心6家檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過(guò)認(rèn)證。

國(guó)際羽絨羽毛局副主席、中國(guó)羽絨工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)姚小蔓表示，《膠水羽絨評(píng)估方法》標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布及《中國(guó)羽絨行業(yè)誠(chéng)信自律公約》的簽署，是提升中國(guó)羽絨行業(yè)質(zhì)量水平、維護(hù)行業(yè)健康發(fā)展的體現(xiàn)，也是行業(yè)積極響應(yīng)黨和國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。作為給全球消費(fèi)者帶來(lái)溫暖的行業(yè)，中國(guó)羽絨業(yè)不僅要提檔升級(jí)，提質(zhì)增效，提倡高品質(zhì)，滿足人們對(duì)高品質(zhì)產(chǎn)品的消費(fèi)需求，還要對(duì)標(biāo)國(guó)際知名品牌，絕不讓“馬桶蓋現(xiàn)象”在中國(guó)羽絨行業(yè)重演。希望此次簽署自律公約的企業(yè)能夠信守承諾、誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)，若有違反公約的行為，中羽協(xié)將嚴(yán)懲不貸，也歡迎行業(yè)、社會(huì)各界的共同監(jiān)督。

廣州檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理、廣州廣檢紡織服裝服飾檢測(cè)研究院有限公司總經(jīng)理潘偉表示，本次羽絨行業(yè)質(zhì)量大會(huì)的主題是“加強(qiáng)行業(yè)自律，堅(jiān)守品質(zhì)承諾，維護(hù)市場(chǎng)秩序，確保行業(yè)健康發(fā)展”，號(hào)召全行業(yè)凝聚力量，助力扶優(yōu)限劣，樹(shù)立優(yōu)質(zhì)標(biāo)桿，提升行業(yè)質(zhì)量水平。

中國(guó)是全球最大的羽絨及其制品生產(chǎn)國(guó)、出口國(guó)和消費(fèi)國(guó)，占有全球市場(chǎng)份額的70%～80%，羽絨質(zhì)量影響深遠(yuǎn)。中國(guó)羽絨工業(yè)協(xié)會(huì)積極落實(shí)質(zhì)量強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，制定《羽絨分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》《高品質(zhì)羽絨服裝》《膠水絨評(píng)估方法》等標(biāo)準(zhǔn)，打造高品質(zhì)羽絨產(chǎn)品，為羽絨行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。