水萃取液pH對(duì)紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)的影響

張 青

（廣東省廣州檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 511447）

隨著生活水平的不斷提升，紡織衣物已經(jīng)成為現(xiàn)代衣物生產(chǎn)的主要形式。相比于傳統(tǒng)的衣物材質(zhì)，紡織品具有良好的抗皺性、耐久性和抗收縮性，得到人們的喜愛(ài)。但一直以來(lái)，因紡織衣物中的甲醛質(zhì)量濃度超標(biāo)而損害人體健康的事件時(shí)有發(fā)生。因此，如何進(jìn)一步做好紡織衣物中的甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)十分重要。目前，我國(guó)紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)的常用方法包括GB/T 2912.1——2009（水萃取法）、 GB/T 2912.2——2009（蒸汽吸收法）和GB/T 2912.3——2009（高效液相色譜法），3種方式均可以取得良好的檢測(cè)成效，尤其是水萃取法可以建立在吸光光度法基礎(chǔ)上，吸收后的甲醛可以與顯色劑反應(yīng)生成吸光物質(zhì)，再借助分光光度計(jì)比色即可測(cè)定其甲醛質(zhì)量濃度，操作簡(jiǎn)單且效果良好，得到了廣泛應(yīng)用[1-2]。因此，明確水萃取液pH對(duì)紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)的影響，并采取相關(guān)措施加以控制尤為重要。

1 紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)的必要性

甲醛是一種有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，其蒸氣可以快速侵蝕人體的呼吸黏膜，屬于高毒物質(zhì)，極易致癌。尤其是甲醛極易與人體蛋白質(zhì)結(jié)合，當(dāng)人體吸入過(guò)多的甲醛后會(huì)出現(xiàn)呼吸道疾病，極易引發(fā)支氣管哮喘；經(jīng)常吸入少量的甲醛也會(huì)引發(fā)慢性中毒，出現(xiàn)頭痛、乏力、心悸、失眠等慢性癥狀，還會(huì)使人體出現(xiàn)皮炎、色斑。研究證明，紡織品中的甲醛質(zhì)量濃度超標(biāo)會(huì)對(duì)人體皮膚產(chǎn)生極大的影響，是變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在強(qiáng)致突變物之一，長(zhǎng)期穿著會(huì)引發(fā)各種類(lèi)型的疾病，比如常見(jiàn)的呼吸道疾病、皮膚過(guò)敏及癌癥。

隨著我國(guó)在WTO中發(fā)揮的作用日益重要，國(guó)家對(duì)紡織品的生態(tài)性與安全性均提出了更高的要求，對(duì)紡織品中的有害物質(zhì)控制更加嚴(yán)格，并形成了關(guān)于紡織品有害物質(zhì)檢測(cè)的諸多法律法規(guī)。積極開(kāi)展紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)工作，不僅可以最大限度地保證紡織品生產(chǎn)的規(guī)范性，促進(jìn)紡織品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，還可以在滿足人們對(duì)紡織衣物品質(zhì)追求的基礎(chǔ)上保證人體的健康，避免因?yàn)榧兹┵|(zhì)量濃度超標(biāo)而引發(fā)疾病?？偟膩?lái)說(shuō)，積極開(kāi)展紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)十分有必要，必須給予充分的重視，并加強(qiáng)相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用監(jiān)管，確保紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)的有效性與規(guī)范性。

2 水萃取法測(cè)定紡織品甲醛質(zhì)量濃度的注意事項(xiàng)

水萃取法是目前檢測(cè)紡織品甲醛質(zhì)量濃度的常用方式，其優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單快捷，日常檢測(cè)可以取得較好的效果，尤其是可以廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)生產(chǎn)自控檢查中。但這種方式也存在一定的局限性，比如溫度會(huì)對(duì)整個(gè)檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度產(chǎn)生較大的影響，直接決定萃取溶液中的甲醛質(zhì)量濃度。將相同的樣品放置在不同溫度與相同時(shí)間條件下進(jìn)行萃取，所測(cè)定的甲醛質(zhì)量濃度也有較大的差異。因此，實(shí)際開(kāi)展萃取工作時(shí)務(wù)必充分重視溫度的控制。

在借助水萃取法測(cè)定紡織品甲醛質(zhì)量濃度時(shí)需要重點(diǎn)注意以下事項(xiàng)：（1）實(shí)驗(yàn)室環(huán)境控制。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定甲醛質(zhì)量濃度時(shí)需要合理控制大氣壓，確保數(shù)據(jù)檢測(cè)精準(zhǔn)；（2）取樣。為保證檢測(cè)數(shù)據(jù)具有代表性和準(zhǔn)確性，取樣時(shí)需要選取距布邊至少10 cm部位的布料作為樣品。對(duì)于一些特殊部位需要重點(diǎn)進(jìn)行甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)，比如印花、燙花和貼襯織物等。獲取樣品后要按照相應(yīng)的保存方式封存，避免織物中的甲醛向外釋放或吸收環(huán)境中的甲醛；（3）干擾物。當(dāng)紡織品在水中萃取時(shí)一些殘留的物質(zhì)會(huì)溶解到水中，繼而形成干擾物，極易對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。干擾物對(duì)吸光度的影響最為明顯，主要表現(xiàn)在褪色、沉淀和渾濁及干擾物顯色吸光，比如有時(shí)經(jīng)過(guò)顯色后得到的吸光值不是單純由顯色劑與甲醛顯色產(chǎn)生的，而是由水萃取液中的干擾物導(dǎo)致的[3]，必須充分重視干擾物的清除；（4）藥品質(zhì)量。需要合理確定甲醛溶液的標(biāo)準(zhǔn)濃度，納氏試劑使用前必須儲(chǔ)存2 h，使用周期控制在6周。在甲醛質(zhì)量濃度測(cè)定過(guò)程中，務(wù)必保證選用標(biāo)準(zhǔn)的甲醛溶液，確認(rèn)配置、儲(chǔ)存及使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)，在配置標(biāo)準(zhǔn)甲醛溶液時(shí)應(yīng)盡量采用碘量法加以標(biāo)定；（5）水萃取法檢測(cè)甲醛質(zhì)量濃度的基本材料是三級(jí)水，pH需要控制在5.0～7.5。長(zhǎng)期的實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，三級(jí)水的pH極易受到兩方面因素的影響，即地域差異和三級(jí)水的獲取方式與儀器存在差異。比如不同地域空氣中所含的水分與其他成分均有一定的差異，會(huì)對(duì)三級(jí)水的酸堿性產(chǎn)生影響。再比如當(dāng)所選擇的獲取方式和儀器不同時(shí)，三級(jí)水pH也會(huì)出現(xiàn)一定的差異，且這種原因?qū)θ?jí)水pH的影響最大。因此，務(wù)必做好這兩方面的工作，最大限度地降低檢測(cè)結(jié)果的誤差?？偟膩?lái)說(shuō)，紡織品中的甲醛質(zhì)量濃度對(duì)人體健康有極大的影響，在檢測(cè)過(guò)程中需要對(duì)紡織品中的游離甲醛質(zhì)量濃度進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，并嚴(yán)格控制相關(guān)的影響因素，規(guī)范操作，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠。

3 水萃取法測(cè)定紡織品甲醛質(zhì)量濃度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作

選用的儀器包括AL-240型電子天平、WFJ2100型分光光度計(jì)、SHA-C水浴恒溫振蕩器，試劑選用乙酸銨、乙酰丙酮及冰乙酸，準(zhǔn)備10.3 mg/kg的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，三級(jí)水萃取液的pH分別為5.4、5.8、6.3、6.9、7.4。待所有的檢測(cè)材料準(zhǔn)備完畢后，即可按照《紡織品甲醛的測(cè)定 游離水解的甲醛（水萃取法）》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。

3.2 實(shí)驗(yàn)步驟

水萃取法測(cè)定紡織品甲醛質(zhì)量濃度實(shí)驗(yàn)可以分為4步來(lái)完成：（1）由操作人員打開(kāi)實(shí)驗(yàn)樣品，在正常室溫條件下將樣品放置到三角燒瓶中，樣品量控制為（1.00±0.05）g；（2）將1 000 mL三級(jí)水加入已經(jīng)放置好樣品的三角燒瓶中，并且小心謹(jǐn)慎地置入水浴振動(dòng)器作振蕩處理。此步驟需要注意，水浴振蕩器的溫度要控制在（40.00±2.00）℃，振蕩時(shí)間控制在55 min以上，但不得大于65 min。待振蕩處理完成后即可開(kāi)展過(guò)濾分離[4]；（3）待過(guò)濾分離完成后，取5 mL試樣和乙酰丙酮溶液，并將兩者置于同一試管內(nèi)均勻搖晃。然后在水浴中進(jìn)行顯色操作，水浴溫度設(shè)定為（40.00±2.00）℃，顯色時(shí)間設(shè)定為（30±5）min；（4）實(shí)驗(yàn)室做好避光工作，將顯色完成后的試管置于分光光度計(jì)400 nm位置處開(kāi)展吸光度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。

4 水萃取液pH對(duì)紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)的影響

4.1 纖維素紡織品的甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)

牛仔褲、襯衣及T恤的主要成分是棉，而棉屬于纖維素紡織品。實(shí)際檢測(cè)時(shí)在所選擇的衣料中加入水萃取液，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)后獲得了甲醛質(zhì)量濃度，結(jié)果如表1所示。

表1 纖維素紡織品的甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)結(jié)果/（mg·L-1）

從表1可以看出，各類(lèi)紡織衣物中的甲醛質(zhì)量濃度與三級(jí)水pH呈正相關(guān)關(guān)系，三級(jí)水的pH越接近于中性，其甲醛質(zhì)量濃度越高。分析原因在于當(dāng)三級(jí)水的pH接近于中性時(shí)，甲醛與乙酰丙酮的反應(yīng)較為穩(wěn)定，尤其是緩沖體系區(qū)域會(huì)比較穩(wěn)定，在這種條件下兩者之間的反應(yīng)較為強(qiáng)烈，因而甲醛質(zhì)量濃度較高。

4.2 合成纖維紡織品的甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)

合成纖維紡織品的應(yīng)用較為廣泛，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。表2是本次合成纖維紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)結(jié)果。

表2 合成纖維紡織品的甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)結(jié)果/（mg·L-1）

對(duì)表2數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，三級(jí)水萃取液對(duì)合成纖維紡織品的甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)影響較小。原因是相比于傳統(tǒng)的紡織品，合成纖維紡織品的化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，且隨著現(xiàn)代印染技術(shù)的發(fā)展，染色與整理過(guò)程中使用的甲醛質(zhì)量濃度較少，通過(guò)三級(jí)水對(duì)其甲醛質(zhì)量濃度進(jìn)行檢測(cè)，反應(yīng)影響有限，甲醛質(zhì)量濃度較低。

4.3 蛋白質(zhì)纖維紡織品的甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)

蛋白質(zhì)纖維紡織品以羊毛大衣和羊絨衫為主，屬于紡織品市場(chǎng)的重要組成部分。在冬季，這些蛋白質(zhì)纖維紡織品對(duì)人們御寒有重要作用。為保證人體健康，對(duì)其進(jìn)行甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)十分必要。表3是蛋白質(zhì)纖維紡織品的甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)結(jié)果。

表3 蛋白質(zhì)纖維紡織品的甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)結(jié)果/（mg·L-1）

分析表3數(shù)據(jù)可以得出：在蛋白質(zhì)纖維紡織品甲醛質(zhì)量濃度檢測(cè)中，當(dāng)三級(jí)水萃取液的pH較高時(shí)，甲醛質(zhì)量濃度相對(duì)較高。原因是蛋白質(zhì)纖維紡織品的生物結(jié)構(gòu)較為特殊，其等電點(diǎn)pH通常在4.2～4.8，而在反應(yīng)過(guò)程中因?yàn)槿?jí)水的pH、濃度有所差異，蛋白質(zhì)纖維的存在形態(tài)也會(huì)產(chǎn)生較大的差異。當(dāng)三級(jí)水的pH小于蛋白質(zhì)纖維紡織品的等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)纖維以氨基正離子的形式存在。更為重要的是，在范德華力的作用下，甲醛會(huì)與氨基正離子反應(yīng)形成羧基負(fù)離子，可以在纖維紡織品中存在。當(dāng)三級(jí)水萃取液的pH增大時(shí)，甲醛會(huì)與氨基離子發(fā)生分離現(xiàn)象，進(jìn)入試液中參與反應(yīng)[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

作為紡織品甲醛質(zhì)量濃度測(cè)定的常用方式，水萃取液操作簡(jiǎn)單快捷，可以取得較為精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果。本次研究發(fā)現(xiàn)，水萃取液pH在纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維、合成纖維紡織品的甲醛質(zhì)量濃度測(cè)定中均有一定的差異性。為提升紡織品甲醛質(zhì)量濃度測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中要控制好水萃取液的應(yīng)用條件，規(guī)范化操作，科學(xué)檢測(cè)，避免甲醛質(zhì)量濃度超標(biāo)的紡織品流入市場(chǎng)。