包海峰,吳東曉,胡年睿,趙海浪,譚玉靜
(上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院纖維檢驗(yàn)所,上海200040)
在染整加工過(guò)程中,為使紡織品獲得美觀、優(yōu)良的服用性能會(huì)加入一些染料、助劑,但殘留在紡織品上的化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)釋放出一些異味物質(zhì),當(dāng)這些異味物質(zhì)刺激嗅覺(jué)器官引起服用人不舒服感時(shí),可辨別為有異味[1-3]。此外,紡織品在生產(chǎn)、加工儲(chǔ)存或運(yùn)輸中也可能因微生物的污染而產(chǎn)生異味。目前,紡織服裝中的異味問(wèn)題已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。因異味的來(lái)源不明確,一旦出現(xiàn)爭(zhēng)議,也無(wú)公認(rèn)的客觀方法來(lái)評(píng)價(jià)。本文主要從紡織品異味的主觀檢測(cè)法和客觀檢測(cè)法兩個(gè)方面進(jìn)行列舉、分析,對(duì)兩種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述,并對(duì)未來(lái)紡織品異味檢測(cè)的發(fā)展方向進(jìn)行了探討。
紡織品異味的主觀檢測(cè)方法是嗅覺(jué)法,即由經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)和考核的相關(guān)工作人員的嗅覺(jué)判定,結(jié)果受人為因素影響較大。嗅覺(jué)法也是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外紡織品異味檢測(cè)的主要方法。在GB 18401—2010《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)中,明確規(guī)定紡織品中不得有霉味、高沸程石油味、魚腥味、芳香烴氣味等4類異味,而在OEKO-TEX Standard 100:2019和GB/T 18885—2009《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)中,除了要求紡織品不得有上述4類異味外,還不得有香味。異味檢測(cè)時(shí),一旦嗅辨師聞出5種氣味中的一種或多種時(shí),則判該紡織品為“有異味”。然而,紡織品異味的主觀檢測(cè)方法存在以下幾個(gè)問(wèn)題:嗅辨師對(duì)氣味的感覺(jué)因人而異,存在主觀差異性;紡織品異味檢測(cè)的重復(fù)性和復(fù)現(xiàn)性較差;由于無(wú)異味標(biāo)準(zhǔn)樣品,使異味檢測(cè)結(jié)果不具可比性;異味物質(zhì)多為有害物質(zhì),長(zhǎng)期吸入輕則造成嗅辨師不舒適感,重則引發(fā)呼吸道疾病,危害嗅辨師的健康。因此,任何產(chǎn)品異味的判斷與嗅辨師的主觀性密切相關(guān),所得結(jié)果的不確定性較高。
在以往的研究中,針對(duì)異味的客觀檢測(cè)方法常有兩種:一種是頂空-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法,又稱為頂空氣相色譜質(zhì)譜法;另一種是電子鼻技術(shù),利用人工嗅覺(jué)系統(tǒng)對(duì)異味進(jìn)行鑒定。
1.2.1 頂空氣相色譜質(zhì)譜法
采用頂空技術(shù)作為樣品的前處理,結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),可實(shí)現(xiàn)異味化合物的痕量分析。根據(jù)前處理采取方法的不同,頂空技術(shù)又可分為靜態(tài)頂空法、動(dòng)態(tài)頂空法和頂空-固相微萃取法。
1.2.1.1 靜態(tài)頂空法
靜態(tài)頂空法就是將樣品置于一個(gè)密閉容器中,通過(guò)加熱升溫使揮發(fā)性組分從樣品基質(zhì)中揮發(fā)出來(lái),當(dāng)氣液(或氣固)兩項(xiàng)達(dá)到平衡后,直接吸取頂部氣體進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜分析。該方法所用儀器操作簡(jiǎn)單,基質(zhì)干擾小,但靈敏度相對(duì)較低,適用于分析復(fù)雜樣品中的低沸點(diǎn)組分。
李竹英等[4]采用靜態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定紡織品中3種土腥霉味化合物,檢出限為0.003~0.01 mg/kg,加標(biāo)回收率為81%~95%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于7%。王曉寧等[5]采用靜態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定了紡織品中魚腥味物質(zhì)三甲胺,檢出限為20 μg/mL,加標(biāo)回收率≥90%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.98%,線性關(guān)系良好。胡年睿等[6]采用靜態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法分析了紡織品中異味物質(zhì),結(jié)果具有良好的重現(xiàn)性。
1.2.1.2 動(dòng)態(tài)頂空法
動(dòng)態(tài)頂空法也稱吹掃-捕集法,利用惰性氣體將樣品中的揮發(fā)性組分吹掃到捕集器中,通過(guò)熱解吸將吸附的揮發(fā)性組分進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜分析。動(dòng)態(tài)頂空儀器操作較復(fù)雜,但靈敏度高,適用于分析復(fù)雜樣品中揮發(fā)性較高的組分,對(duì)較難揮發(fā)以及痕量組分也同樣適用。
梁榮輝等[7]采用動(dòng)態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定了土壤中的苯系物及鹵代烴,加標(biāo)回收率為86.2%~116.6%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%~4.5%,線性關(guān)系及重現(xiàn)性良好,準(zhǔn)確度及精密度較高。彭劍林等[8]采用動(dòng)態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定了家用攪拌機(jī)中7種苯系物遷移量,定量限為0.2~0.4 μg/L,加標(biāo)回收率為76.7%~123.3%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%~14.1%。孫源順等[9]采用動(dòng)態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜新方法測(cè)定了水中7種醇類化合物,加標(biāo)回收率為104%~109%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.5%~9.1%。
1.2.1.3 頂空-固相微萃取法
頂空-固相微萃取法是將樣品置于一個(gè)密閉容器中,通過(guò)加熱升溫使揮發(fā)性組分從樣品基質(zhì)中揮發(fā)出來(lái),當(dāng)氣液(或氣固)兩相達(dá)到平衡后,用涂有固定相的纖維頭進(jìn)行吸附、富集,然后通過(guò)熱解吸將吸附的揮發(fā)性組分進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜分析。該方法儀器操作簡(jiǎn)單,適用于分析氣體、液體或固體樣本中揮發(fā)性或半揮發(fā)性組分,靈敏度比靜態(tài)頂空法高,精密度比動(dòng)態(tài)頂空法好。
張?jiān)骑w等[10]采用優(yōu)化的頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定石榴酒中的香氣組分,萃取纖維在低于45℃的條件下對(duì)5 mL石榴酒樣品進(jìn)行萃取,萃取50 min后可得到較優(yōu)且重現(xiàn)性較好的結(jié)果,并定性出57種化合物。宋榮娜等[11]采用頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定污染廢水中多種VOCs異味物質(zhì),檢出限為4~55ng/L,加標(biāo)回收率為79.1%~108.6%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為9.8%~15.5%。
1.2.2 電子鼻技術(shù)
電子鼻也稱人工嗅覺(jué)系統(tǒng),通過(guò)采用特定的傳感器和模式識(shí)別系統(tǒng)模仿生物鼻,能識(shí)別簡(jiǎn)單和復(fù)雜的氣味,可以得到與人的感官評(píng)價(jià)相同的結(jié)果。應(yīng)用電子鼻技術(shù),其響應(yīng)時(shí)間短、檢測(cè)速度快、重復(fù)性好,但系統(tǒng)中氣敏傳感器陣列穩(wěn)定性不佳,易受到環(huán)境因素的影響,還可能會(huì)與干擾氣體發(fā)生反應(yīng)。
劉文潔等[12]通過(guò)復(fù)合運(yùn)用電子鼻和嗅辨法兩種測(cè)試方法,得出兩條關(guān)于火鍋氣味濃度與電子鼻響應(yīng)值、火鍋氣味濃度與感官嗅辨值對(duì)應(yīng)關(guān)系的擬合曲線,根據(jù)這種擬合曲線可直接判別出該火鍋的氣味濃度以及對(duì)應(yīng)的嗅辯值。李穎穎等[13]采用電子鼻作為檢測(cè)儀器,檢測(cè)出揮發(fā)性有機(jī)氣體苯、甲苯和對(duì)二甲苯的閾值分別為0.05、0.02、0.005 μg/g。
現(xiàn)階段對(duì)紡織品異味的檢測(cè)還是以嗅辯法主觀評(píng)價(jià)為主,而客觀檢測(cè)方法都是基于電子鼻和頂空技術(shù)去研究一些具有代表性的異味化合物,但并未相應(yīng)地建立一個(gè)引起異味的化合物以及異味的感官信息(如氣味描述以及氣味閾值)的數(shù)據(jù)庫(kù),使得異味的客觀檢測(cè)仍停留于實(shí)驗(yàn)室階段,難以應(yīng)用于實(shí)際的檢測(cè)行業(yè)中。表1中列出了一些常見(jiàn)的可引起紡織品異味的化合物及其氣味描述。另外,紡織品異味的客觀檢測(cè)還需要通過(guò)所測(cè)異味化合物的嗅閾值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),但大部分異味化合物的嗅閾值卻無(wú)權(quán)威的官方數(shù)據(jù),這也導(dǎo)致了紡織品異味的客觀檢測(cè)無(wú)法給予評(píng)價(jià)。因此,建議對(duì)紡織品異味化合物的嗅閾值建立標(biāo)準(zhǔn)體系,使紡織品異味的評(píng)定更加客觀公正。
(1)紡織品異味檢測(cè)是我國(guó)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的必檢項(xiàng)目之一,目前都是通過(guò)專業(yè)人員使用嗅辯法進(jìn)行確定,但這種主觀的評(píng)價(jià)方法強(qiáng)烈依賴于嗅辨師的經(jīng)驗(yàn),使得檢測(cè)結(jié)果存在較大的不確定性。
(2)由于主觀檢測(cè)方法存在的缺陷,導(dǎo)致異味檢測(cè)指標(biāo)長(zhǎng)期游離在監(jiān)管體系之外,開(kāi)發(fā)客觀的檢測(cè)方法是解決異味檢測(cè)問(wèn)題的必然選擇。
(3)頂空氣相色譜質(zhì)譜法和電子鼻技術(shù)均可對(duì)特定的異味化合物進(jìn)行定性、定量檢測(cè),若能建立紡織品異味化合物的嗅閾值標(biāo)準(zhǔn)體系,紡織品異味的評(píng)價(jià)結(jié)果將更具客觀性、公正性。