纖維紡織品甲醛含量檢測與控制

易千帆

（湖北省纖維檢驗(yàn)局，湖北武漢 430064）

甲醛是對人類危害較大的一種氣體，存在于生活中的各個區(qū)域。甲醛最常見的產(chǎn)生來源就是裝修，某些人造的裝修材料中往往含有超標(biāo)的甲醛成分，則裝修后室內(nèi)也存在了超標(biāo)的甲醛。由于甲醛具有高揮發(fā)性，且熔沸點(diǎn)低，因此極易混入到空氣中，一旦人吸入了含有超標(biāo)甲醛的空氣，極容易引發(fā)健康問題，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的中毒現(xiàn)象[1]。

纖維紡織品中的甲醛也有相似的問題，由于纖維紡織品的加工方式特殊，難免會混入一定含量的甲醛，人們穿上甲醛超標(biāo)的衣物，皮膚直接接觸甲醛，產(chǎn)生的危害更大，因此需要在紡織品出售前進(jìn)行高效的甲醛檢測，并對含有超標(biāo)甲醛的紡織品進(jìn)行控制[2]。

紡織品甲醛檢測可以設(shè)置在紡織品加工的最后一步，在全部加工過程完成后，使用指定的紡織品檢測方法檢測此時紡織品中的甲醛，一旦發(fā)生超標(biāo)現(xiàn)象，需要立即采用相對應(yīng)的方法進(jìn)行處理[3]。傳統(tǒng)的紡織品檢測方法稱為水萃取法，也被稱為液相法，該方法利用智能模擬，檢測人在穿衣時受沾染的該紡織物的甲醛總含量，除此之外，還有另一種方法，即蒸氣吸收法，該方法可以檢測衣物在儲存時產(chǎn)生的甲醛含量，一旦發(fā)現(xiàn)儲存時含量超標(biāo)，也必須立即進(jìn)行處理[4-5]。

我國現(xiàn)行的紡織品甲醛限定標(biāo)準(zhǔn)為GB 18401-2001《紡織品甲醛含量的限定》，即嬰幼兒類紡織品甲醛含量≤20 mg/kg、非直接接觸皮膚類≤200 mg/kg、直接接觸皮膚類≤75 mg/kg、室內(nèi)裝飾類≤300 mg/kg。目前最常見的甲醛檢測控制方法還是水萃取法，該方法利用了水解作用，需要將紡織品提前用水存取，再檢測水中的甲醛，從而測定此時紡織品中的甲醛含量。該方法處理后的紡織物雖然可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，但存在檢測效率低的問題，不能很好地控制紡織品上的甲醛含量，因此本文設(shè)計(jì)了一種新的甲醛含量檢測與控制方法，從而提升甲醛檢測與控制的效率。

1 纖維紡織品甲醛含量檢測與控制方法設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的紡織品甲醛含量檢測方法的檢測準(zhǔn)確度雖然符合國家標(biāo)準(zhǔn)，但隨著生產(chǎn)水平的提高，檢測效率難以滿足生產(chǎn)需要。此次采用高效氣相色譜法結(jié)合光電檢測紡織品中的光電信號，并通過甲醛控制器及過濾膜配合實(shí)現(xiàn)甲醛過濾。

1.1 高效氣相色譜法提取紡織品的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液

高效氣相色譜法主要是由于甲醛在酸性條件下基于與二硝基發(fā)生衍化反應(yīng)，因此可以使用二氯甲烷進(jìn)行初步提取，提取后再進(jìn)行脫水，分離，從而提取出紡織品的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液[6]。

高效氣相色譜法選取的試劑主要包含經(jīng)過處理的純凈水，標(biāo)準(zhǔn)的萃取溶液，含甲醛的標(biāo)準(zhǔn)水溶液，以及初步萃取液，將上述溶液用水稀釋，測定溶液此時的濃度，測定后將其置于陰涼的環(huán)境下，等待后續(xù)的使用。在使用時需要將其稀釋到指定的濃度，才能進(jìn)行初步的提取。甲醛標(biāo)準(zhǔn)液的提取還需要10%三氯乙酸溶液、二硝基苯溶液等，將指定溶液分別加入到純凈水中，稀釋后過濾，實(shí)驗(yàn)中用到的儀器包含漩渦混勻器、高速離心機(jī)、刻度試管、組織搗碎機(jī)等。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：首先用剪刀輕輕剪下小塊紡織品樣品，將其放置在大的錐形瓶中，加水20 mL，使該紡織樣品與水充分融合，融合后靜置，待觀察到無明顯變化時加萃取溶液，使其均勻混合，置于振蕩器中，振搖提取30 min，盡量不轉(zhuǎn)移到濾紙上過濾。再往錐形瓶中加30 mL 10%的三氯乙酸溶液，混勻，置于振蕩器中，以15 r/min 振搖提取20 min，過濾并將濾液全部轉(zhuǎn)移到100 mL 容量瓶中，加入7.5 mL 25%氫氧化鉀溶液，定容到錐形瓶中，從而提取出紡織品的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液。

1.2 進(jìn)行甲醛光電檢測

根據(jù)上一步中提取出的紡織品甲醛標(biāo)準(zhǔn)液，使用光電傳感技術(shù)進(jìn)行紡織品甲醛的光電檢測，第一檢測紡織品甲醛的光信號，探測出此時的光電傳感總值，第二將被檢測的紡織物轉(zhuǎn)換成可被識別的信息，輸入到檢測中心中，檢測中心要求信息的輸出必須為低電平，由高電平組成的信號無法被接收。

1.3 設(shè)計(jì)甲醛控制器

在甲醛控制器上設(shè)置幾個甲醛控制通道：

第一個通道加入了甲醛整理劑和染化助劑，醛面漆是將面漆中的N-羥甲基酰胺化合物醚化形成的低甲醛或超低甲醛面漆，清除該面漆雖然不代表將全部的甲醛清除，但至少可以控制甲醛的排放在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

第二通道加入了甲醛的整理劑，可以利用紡織品中的纖維素，進(jìn)行紡織品甲醛的控制。

第三通道設(shè)置了甲醛捕捉器，該捕捉器使用特定的染色捕捉裝備，將紡織品中的超標(biāo)甲醛進(jìn)行染色，染色后捕捉被染色的甲醛，從而有效實(shí)施控制。

除此之外，控制器中還可以加入非離子型無甲醛固色劑，既可以與染料分子發(fā)生反應(yīng)，也可以與纖維素大分子結(jié)合，對提高濕加工牢度特別有效。由于固定劑是非離子型的，可以與其他非離子型、陽離子型、陰離子型等輔劑配合使用，因此甲醛控制器還需要連接一個TiO2過濾膜，TiO2過濾膜可見光催化降解甲醛。

2 實(shí)驗(yàn)分析

為了檢測本文設(shè)計(jì)的紡織品甲醛含量檢測與控制方法的檢測效率和控制效果，與傳統(tǒng)的水萃取法進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)，依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為我國現(xiàn)行的GB 18401-2001《紡織品甲醛含量的限定》。

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與步驟

實(shí)驗(yàn)選取了便攜式現(xiàn)場甲醛檢測儀檢測兩種方法的紡織品殘留甲醛，主要因?yàn)樵摍z測儀有很多方便甲醛殘余檢測的功能，第一，該儀器具有數(shù)據(jù)快速處理功能，可以及時處理檢測到的甲醛數(shù)據(jù)；第二，該檢測儀的檢測輸出模塊精密，可以及時輸出精密的檢測信息，在應(yīng)用過程中，該檢測儀的單片機(jī)要采集光電檢測數(shù)據(jù)，并且實(shí)時顯示檢測時間，將檢測到的甲醛數(shù)據(jù)反饋到數(shù)據(jù)采集平臺中。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）首先，運(yùn)用高效氣相色譜法提取10 塊紡織品中的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液；

（2）其次，運(yùn)用光電檢測法檢測紡織品中甲醛含量；

（3）最后運(yùn)用甲醛控制器結(jié)合TiO2過濾膜可見光催化降解甲醛。水萃取法的檢測步驟參見文獻(xiàn)[5]。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

選取10 塊受到甲醛污染的紡織品，利用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備中的檢測儀器進(jìn)行檢測，檢測兩種方法的紡織品甲醛殘余量，10 塊實(shí)驗(yàn)紡織品樣本的甲醛含量如表1 所示。

表1 10 塊實(shí)驗(yàn)紡織品樣本的甲醛含量

GB 18401-2001 規(guī)定甲醛含量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為≤75 mg/kg，由表1 可知，通過本文設(shè)計(jì)的紡織品甲醛檢測與控制方法控制后，甲醛殘余量少，效率高，具有更高的安全性。

3 結(jié)束語

綜上所述，及時對紡織品中的甲醛物質(zhì)進(jìn)行檢測并處理，對我國紡織業(yè)和服裝制造業(yè)的發(fā)展有很大的幫助，同時也避免了人體因接觸甲醛受到健康威脅。

因此本文設(shè)計(jì)了新的甲醛檢測與控制方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能有效減少紡織品中的甲醛殘余，有更高的安全性，但由于目前處理后仍有一點(diǎn)點(diǎn)殘余，在后續(xù)應(yīng)用中還需要進(jìn)行優(yōu)化處理。