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【摘 要】目前我国公开实行的关于纺织品中甲醛的检测主要有3种,即GB/T 2192.1(水萃取法)、GB/T 2192.2(蒸汽吸收法)和GB/T 2192.3(高效液相色谱法)。三种方法在实际应用中各有其优缺点,本文中结合自身实践经验探讨了具体情况下如果选择最适合的甲醛检测方法。
【关键词】纺织品;水萃取法;蒸汽吸收法;高效液相色谱法;甲醛
随着人们对健康的越来越重视,关于纺织品中的甲醛残留也逐渐引起人们的关注,世界各国也对纺织品的甲醛限量做出了严格的规定,甲醛也逐渐成为了纺织品绿色贸易壁垒的重要指标,鉴于此我国也发布了国家强制性标准GB 18401《纺织品甲醛含量的限定》:婴幼儿类≤20 mg/kg;直接接触皮肤类≤75 mg/kg;非直接接触皮肤类≤200 mg/kg;室内装饰内≤300 mg/kg。目前我国也发布了纺织品中甲醛测定的国家推荐执行标准GB/T 2192.1(水萃取法)、GB/T 2192.2(蒸汽吸收法)和GB/T 2192.3(高效液相色谱法)。“水萃取法”是利用水溶液来萃取甲醛,然后通过紫外分光光度计法测量甲醛的含量;“蒸汽吸收法”是利用水来吸收纺织品中释放的甲醛,然后通过紫外分光光度计法测量甲醛的含量;“高效液相色谱法”则是通过GB/T 2191.1或GB/T 2192.2中的方法提取甲醛,然后将甲醛进行转化,生成其衍生物,最后通过高效液相色谱测定其衍生物含量来计算甲醛的含量。三种纺织品甲醛检测方法各有其优缺点及适用范围,下面笔者结合自身实践经验探讨了具体情况下如果选择最适合的甲醛检测方法。
1 水萃取法
检测过程:取剪碎后的纺织品1g,至于250mL的带塞三角瓶中,加入100mL纯净水,盖上塞子,在40℃下水浴1h,每间隔5min摇晃三角瓶。冷却值室温,过滤,取滤液5mL,加入乙酰丙酮溶液5mL,振荡摇匀,在40℃下水浴0.5h,取出后冷却至室温,在412nm出检测其吸光度。
该方法的优点是测试过程简单,整个测试过程耗时较短,测试时间仅需2小时就可以完成。对生产企业和任务日益繁重的测试机构来说,实用性很强。但由于纺织品在生产过程中一般都要经过多道工序的整理,这些工序中会用到一些染料以及整理剂等,常会残留在纺织品上,将纺织品放入水中是,这些残留物有些会溶解在水中形成干扰物,对后续检测产生干扰,甚至导致得出错误的结论,干扰物对吸光对主要有一下三个方面的影响。
1.1褪色
采用该方法进行检测时,经常会出现纺织品在水中褪色的问题,尤其是全棉、蚕丝产品。这类样品通常需要去空白方法。但是在试样多次褪色试验中发现,最终吸光度值往往是负值。另外,当褪色较严重时,溶液中的吸光物浓度较高,仅用试样空白的方法也无法解决这个问题,如果还采用这种方法,往往会导致结果发生偏离。
1.2沉淀和浑浊
在检测过程中,水萃取液若发现样品在显色过程中有沉淀或浑浊现象,这主要是由于水萃取液中的某些干扰物与显色剂反应所产生的一系列现象。如果发生沉淀和浑浊现象,由于溶液中颗粒的散射,测量结果将严重偏离朗比定律。如果由于溶液中干扰物的化学反应导致介质不均匀而产生偏差,则测得的吸收值是不可信的,此时如果还采用本标准,则将得到完全错误的结果。
1.3干扰物显色吸光
有时候,在显色后测得的吸光值全部或部分不是因为显色剂已经酰丙酮与甲醛显色,而是来自水萃取液中的干扰物,如果忽略了就会得到错误的结果。对于此种因溶液干扰物的化学反应而导致的偏移现象,标准中也提到,当怀疑吸收并非来自甲醛,而是其他原因所致时,需要用双甲酮进行确认试验。双甲酮与甲醛形成无色缩合物。
2 蒸汽吸收法
检测过程:准确称取待测纺织品样品1g,悬挂在盛有50mL纯净水的带塞三角瓶中,盖上塞子密封,在50℃的恒温干燥箱中放置20h,取出后冷却至室温,后续操作则与水萃取法一致。
本方法在密闭的容器中让纺织品释放甲醛,利用水蒸气进行吸收,有效减少了各类干扰物的影响,因此蒸汽吸收法的优点是干扰少。但其缺点也同样很明显,其整个测试过程需要21h以上,耗时是水萃取法的10倍。对于生产线自控检测,需要检测大量样品且需要较快得到结果反馈的情况,蒸汽吸收法显然不适用。
3 高效液相色谱法
检测过程:甲醛的提取采用水萃取法或蒸汽吸收法均可,得到甲醛的提取物后,取1mL置于10mL带塞试管中,然后加入2mL衍生试剂,振荡摇匀后在60℃下水浴0.5h,冷却至室温后,用0.45μm的微孔滤膜过滤,接着进HPLC进行检测分析。
本方法检出限是5.0 mg/kg,能够分析甲醛残留较低的纺织物,同时也能避免提取液中干扰物的影响。但是,高效液相色谱法仪器、检测、维护费用都远高于紫外分光光度仪,并不是所有企业都有条件配备高效液相色谱,因此适用性一般。
4 小结
总而言之,纺织品甲醛的三种测试方法各有特点:“水萃取法”测定纺织品甲醛含量快速、简便、快速,适用于企业生产自控,实验室大规模检测。但是,这种方法所用的水萃取液具有较多的干扰,有时会对结果造成较大的干扰,而且“蒸气吸附法”利用水吸收织物释放的甲醛,所以溶液中的干扰很少,很容易得到真实的结果,但是时间较长,不太方便,不利于需要快速了解结果的产品测试;“高效液相色谱法”可以很好地解决低含量甲醛分析和提取液中非甲醛物质干扰的问题,但仪器、檢测、维护成本较高,操作较为复杂,限制了其实用性。
因此笔者建议在检测常规纺织品甲醛残留时,优先采用水萃取法进行测试,若萃取液出现褪色、浑浊、沉淀等情况,则需要考虑更换检测方法,有条件的实验室可采用高效液相色谱法检测,若没有高效液相色谱法检测的条件,可更换成蒸汽吸收法。使用水萃取法时尤其要注意的是,当怀疑吸收值全部或部分来自于萃取液中的干扰物时,一定要进行双甲酮确认,特别是当吸收值较大时,确认双甲酮非常重要。如果证实吸收值全部或部分不是由于显色剂已经酰丙酮与甲醛显色,而是来自水萃取液中的干扰物,也可以更换高效液相色谱法或蒸汽吸收法进行测定。在日常检测中,还应做好仪器的日常维护和定期检查,保证仪器运行的稳定性,保障检测结果的准确性。
参考文献:
[1]何维.分光光度法测定纺织品中甲醛含量的不确定度评估[J].中国标准化,2021(02):148-151.
[2]李婷,朱兰,卞歆灵,张妍琰.纺织品服装甲醛含量的检测、限定和控制[J].化纤与纺织技术,2020,49(12):42-43+86.
[3]王佳.纺织品甲醛残留量测定方法及其准确性研究[J].化纤与纺织技术,2020,49(11):64-66.
[4]吴欣.纺织品中甲醛含量测定方法略谈[J].轻工标准与质量,2020(05):100-101.
[5]张青.水萃取液pH对纺织品甲醛质量浓度检测的影响[J].纺织报告,2020,39(09):27-29.
[6]钟明海.纺织品中甲醛含量测定准确性的探讨[J].纺织报告,2020,39(06):8-9.
[7]吴斌.纺织品甲醛检测中的干扰因素排除方法研究[J].中国新技术新产品,2020(11):121-122.
作者简介:
许培祺(1992/6),男,浙江奉化人,本科学历,助理工程师,研究方向实验检测。
【关键词】纺织品;水萃取法;蒸汽吸收法;高效液相色谱法;甲醛
随着人们对健康的越来越重视,关于纺织品中的甲醛残留也逐渐引起人们的关注,世界各国也对纺织品的甲醛限量做出了严格的规定,甲醛也逐渐成为了纺织品绿色贸易壁垒的重要指标,鉴于此我国也发布了国家强制性标准GB 18401《纺织品甲醛含量的限定》:婴幼儿类≤20 mg/kg;直接接触皮肤类≤75 mg/kg;非直接接触皮肤类≤200 mg/kg;室内装饰内≤300 mg/kg。目前我国也发布了纺织品中甲醛测定的国家推荐执行标准GB/T 2192.1(水萃取法)、GB/T 2192.2(蒸汽吸收法)和GB/T 2192.3(高效液相色谱法)。“水萃取法”是利用水溶液来萃取甲醛,然后通过紫外分光光度计法测量甲醛的含量;“蒸汽吸收法”是利用水来吸收纺织品中释放的甲醛,然后通过紫外分光光度计法测量甲醛的含量;“高效液相色谱法”则是通过GB/T 2191.1或GB/T 2192.2中的方法提取甲醛,然后将甲醛进行转化,生成其衍生物,最后通过高效液相色谱测定其衍生物含量来计算甲醛的含量。三种纺织品甲醛检测方法各有其优缺点及适用范围,下面笔者结合自身实践经验探讨了具体情况下如果选择最适合的甲醛检测方法。
1 水萃取法
检测过程:取剪碎后的纺织品1g,至于250mL的带塞三角瓶中,加入100mL纯净水,盖上塞子,在40℃下水浴1h,每间隔5min摇晃三角瓶。冷却值室温,过滤,取滤液5mL,加入乙酰丙酮溶液5mL,振荡摇匀,在40℃下水浴0.5h,取出后冷却至室温,在412nm出检测其吸光度。
该方法的优点是测试过程简单,整个测试过程耗时较短,测试时间仅需2小时就可以完成。对生产企业和任务日益繁重的测试机构来说,实用性很强。但由于纺织品在生产过程中一般都要经过多道工序的整理,这些工序中会用到一些染料以及整理剂等,常会残留在纺织品上,将纺织品放入水中是,这些残留物有些会溶解在水中形成干扰物,对后续检测产生干扰,甚至导致得出错误的结论,干扰物对吸光对主要有一下三个方面的影响。
1.1褪色
采用该方法进行检测时,经常会出现纺织品在水中褪色的问题,尤其是全棉、蚕丝产品。这类样品通常需要去空白方法。但是在试样多次褪色试验中发现,最终吸光度值往往是负值。另外,当褪色较严重时,溶液中的吸光物浓度较高,仅用试样空白的方法也无法解决这个问题,如果还采用这种方法,往往会导致结果发生偏离。
1.2沉淀和浑浊
在检测过程中,水萃取液若发现样品在显色过程中有沉淀或浑浊现象,这主要是由于水萃取液中的某些干扰物与显色剂反应所产生的一系列现象。如果发生沉淀和浑浊现象,由于溶液中颗粒的散射,测量结果将严重偏离朗比定律。如果由于溶液中干扰物的化学反应导致介质不均匀而产生偏差,则测得的吸收值是不可信的,此时如果还采用本标准,则将得到完全错误的结果。
1.3干扰物显色吸光
有时候,在显色后测得的吸光值全部或部分不是因为显色剂已经酰丙酮与甲醛显色,而是来自水萃取液中的干扰物,如果忽略了就会得到错误的结果。对于此种因溶液干扰物的化学反应而导致的偏移现象,标准中也提到,当怀疑吸收并非来自甲醛,而是其他原因所致时,需要用双甲酮进行确认试验。双甲酮与甲醛形成无色缩合物。
2 蒸汽吸收法
检测过程:准确称取待测纺织品样品1g,悬挂在盛有50mL纯净水的带塞三角瓶中,盖上塞子密封,在50℃的恒温干燥箱中放置20h,取出后冷却至室温,后续操作则与水萃取法一致。
本方法在密闭的容器中让纺织品释放甲醛,利用水蒸气进行吸收,有效减少了各类干扰物的影响,因此蒸汽吸收法的优点是干扰少。但其缺点也同样很明显,其整个测试过程需要21h以上,耗时是水萃取法的10倍。对于生产线自控检测,需要检测大量样品且需要较快得到结果反馈的情况,蒸汽吸收法显然不适用。
3 高效液相色谱法
检测过程:甲醛的提取采用水萃取法或蒸汽吸收法均可,得到甲醛的提取物后,取1mL置于10mL带塞试管中,然后加入2mL衍生试剂,振荡摇匀后在60℃下水浴0.5h,冷却至室温后,用0.45μm的微孔滤膜过滤,接着进HPLC进行检测分析。
本方法检出限是5.0 mg/kg,能够分析甲醛残留较低的纺织物,同时也能避免提取液中干扰物的影响。但是,高效液相色谱法仪器、检测、维护费用都远高于紫外分光光度仪,并不是所有企业都有条件配备高效液相色谱,因此适用性一般。
4 小结
总而言之,纺织品甲醛的三种测试方法各有特点:“水萃取法”测定纺织品甲醛含量快速、简便、快速,适用于企业生产自控,实验室大规模检测。但是,这种方法所用的水萃取液具有较多的干扰,有时会对结果造成较大的干扰,而且“蒸气吸附法”利用水吸收织物释放的甲醛,所以溶液中的干扰很少,很容易得到真实的结果,但是时间较长,不太方便,不利于需要快速了解结果的产品测试;“高效液相色谱法”可以很好地解决低含量甲醛分析和提取液中非甲醛物质干扰的问题,但仪器、檢测、维护成本较高,操作较为复杂,限制了其实用性。
因此笔者建议在检测常规纺织品甲醛残留时,优先采用水萃取法进行测试,若萃取液出现褪色、浑浊、沉淀等情况,则需要考虑更换检测方法,有条件的实验室可采用高效液相色谱法检测,若没有高效液相色谱法检测的条件,可更换成蒸汽吸收法。使用水萃取法时尤其要注意的是,当怀疑吸收值全部或部分来自于萃取液中的干扰物时,一定要进行双甲酮确认,特别是当吸收值较大时,确认双甲酮非常重要。如果证实吸收值全部或部分不是由于显色剂已经酰丙酮与甲醛显色,而是来自水萃取液中的干扰物,也可以更换高效液相色谱法或蒸汽吸收法进行测定。在日常检测中,还应做好仪器的日常维护和定期检查,保证仪器运行的稳定性,保障检测结果的准确性。
参考文献:
[1]何维.分光光度法测定纺织品中甲醛含量的不确定度评估[J].中国标准化,2021(02):148-151.
[2]李婷,朱兰,卞歆灵,张妍琰.纺织品服装甲醛含量的检测、限定和控制[J].化纤与纺织技术,2020,49(12):42-43+86.
[3]王佳.纺织品甲醛残留量测定方法及其准确性研究[J].化纤与纺织技术,2020,49(11):64-66.
[4]吴欣.纺织品中甲醛含量测定方法略谈[J].轻工标准与质量,2020(05):100-101.
[5]张青.水萃取液pH对纺织品甲醛质量浓度检测的影响[J].纺织报告,2020,39(09):27-29.
[6]钟明海.纺织品中甲醛含量测定准确性的探讨[J].纺织报告,2020,39(06):8-9.
[7]吴斌.纺织品甲醛检测中的干扰因素排除方法研究[J].中国新技术新产品,2020(11):121-122.
作者简介:
许培祺(1992/6),男,浙江奉化人,本科学历,助理工程师,研究方向实验检测。