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[摘 要]本文主要介绍了用水萃取法检测纺织品面料甲醛含量,提出了检测过程中的注意事项,并就其中的显色问题进行了分析。
[关键词]水萃取法 甲醛含量 显色
中图分类号:TS896 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0042-01
随着经济的发展,生活水平的提高,人们开始对纺织品提出了新的需求,如舒适性、功能性等,这些功能往往需要甲醛作为助剂或者直接在纺织品中使用甲醛来实现,这就使纺织品在适应人们需求的同时也带来了新的问题,对人们的身体健康造成了危害。
1、甲醛含量测定的概述
甲醛一般是用于印染后的处理和成衣的处理当中。甲醛的性能活泼,作为布料的助剂,可以使得衣服防皱、防缩等功效,有时候也用在印花材料中;另外还可以作为固色剂和阻燃剂等,因此某些纺织物中甲醛含量偏高。为了保障消费者的健康,我国从03年开始陆续出台了多项措施,最早的是GB18401-2003《国家纺织产品安全技术规范》,其中对纺织品中的甲醛含量就做了严格的规定。
在几款国标中我国采用的都是和ISO相等的标准。其中最常采用测量甲醛含量的方法就是水萃取法。水萃取法,别名叫做气相法,是通过模拟纺织物仓储和熨烫的过程,测定其中释放甲醛含量的办法。此方法主要的适用范围是纺织品在生产和贮藏中的甲醛含量的测定。
2、水萃取法检测纺织品面料甲醛含量的原理
水萃取法主要采用的原理是;将纺织品置于40摄氏度的水溶液中萃取一定的时间,然后用乙酰丙酮对萃取液进行显色处理,然后在特定的波长下用分光光度计进行光吸收度的测验,最后与标准曲线进行比对即可。该方法操作简单、方便快捷。不会对纺织品造成损伤,但是此法测定的主要是纺织品中甲醛的游离总量,如果纺织品存在褪色或者有沉淀物等,萃取液的吸光度会受到影响,不能保证结果的准确性。为了保持测量的准度和精度,,所有的仪器必须符合国家的标准和相关的规范规程,进行校正和检测。单色光穿过萃取液时,光的被吸收量与萃取液的浓度和厚度均有关。一般的满足A=ibc,其中i是吸光系数,b是溶液的厚度,c是溶液的浓度。
物质的特征物理常数一般包括有吸收的波长以及相应的吸收系数。一般的,只要知道物质的吸收系数,就可以按同等环境进行溶液的配置,然后测量其吸收度,最后就可以通过标准曲线大约计算出溶液中此种物质的含量。
但是在实际操作中,当溶液中的甲醛含量较高或者较低时,吸光度和浓度的线性关系就会存在较大的误差,可能会明显的偏离比尔定律,因此所测得吸光度往往不是准确数值,而是一个数值区间。因此,当测得的吸光度不在理想曲线的范围之内,应该采用增加样品量或者降低被测溶液浓度的方法,尽量使得吸光度处在一个正常的范围内,这样能有效的降低误差。此外,在标准曲线端部和尾部的点也不符合比尔定律,这样取值也会导致测得的甲醛含量不准确。
3、检测过程中的注意事项
对于如何取样,没有强制性的标准,一般根据自己的经验和一些现有资料查询进行决定,但是中心原则不能变,就是取得的樣本要具有代表性。
3.1 取样
(1)含粘合衬的产品
粘合衬一般通过粘合剂与纺织品粘连在一起,常用的粘连剂是由甲醛经过化学反应形成的酰胺类聚合物,这种聚合物结构不太稳定,在一定的温度和湿度条件下会发生水解反应,进而生成游离的甲醛,从而引起了纺织品中甲醛含量的超标。在对含粘和衬的产品进行甲醛含量检测时,应该取粘和衬部位,如:西装一般选择前胸、领子部位,裤子一般选择是裤腰部位等,在不同批次的取样中,取样面积应该和衣服总面积成比例,保证结果的准确性。
(2)涂料印花产品
一般的,纺织品印花部位有耐水洗、耐摩擦的特点,这主要是粘连剂的作用。目前市场上用的最多就是粘连剂,因为可以和纤维发生反应而会释放出大量的甲醛。而且一般的印花产品在印刷之前是不经过水洗的,采用直接烘培的方式,这样会使印花产品有大量的游离甲醛产生。因此印花纺织品中,印花部位和非印花部位,甲醛含量差异较大。因此,在对印花产品进行甲醛含量测试时,选取的部位往往是有印花的部位或者是手感发硬的部位。如:纺织品前胸的图案、后背的图案等。
(3)同时含里料、面料、填充物的产品
对于同时含有里料、面料、填充物的产品,一般采用的是分别取样、分别检测的方式。因为在这种产品中,可能面料是防水处理,而里料则是柔软涂层处理,不同的处理方式所用的整理剂不同,甲醛含量也必不相同。
(4)拼接的成衣
对于拼接的成衣,在检测时,应该以主要面料为主,在检测报告中也要标明检测部位。因为不同布料的纤维成分和含量不同,纤维和甲醛的吸附速率也有所差异。所以不同部位的甲醛含量必定不同。
3.2 显色
影响显色的因素有很多,而且一般使用的分光光度计对单色光辨识度比较低,因此,需要注意的事项有很多:一是放入顺序应该是萃取液在前,然后是乙酰丙酮,这样能够防止乙酰丙酮附着在试管壁上,从而影响分光计的读取。二是乙酰丙酮是存在有效期的,因此,在测量过程中一定要进行严格管理,保证乙酰丙酮在有效期内。三是在乙酰丙酮配置完成以后,必须放置12小时候才能够使用,因为刚配置完的试剂化学性能不稳定,放置12h后才会稳定。而且注意乙酰丙酮的放置试管颜色必须为棕色。四是有一些特殊的布料经过40摄氏度的水溶液萃取以后,萃取液为无色无味的液体,在加入乙酰丙酮显色之后,会变成白色浑浊状。这时候虽然分光光度计上显示的数值较大,但是必须判定为甲醛含量很少。五是一些面料颜色较深且色牢度较差,存在褪色问题,这也是影响甲醛含量测定的一大因素。经过40摄氏度的水溶液萃取以后,因为面料褪色导致萃取液颜色加深,这时候若面料本身含有甲醛,在加入乙酰丙酮后会因为褪色而显示混色的状态。甲醛含量的不同,会使得混色的颜色发生改变。因此,在对褪色布料测量其中的甲醛含量是,往往采取扣除样品空白的做法。一般是;将5ml萃取液与5ml乙酰丙酮显色后的色值减去5ml萃取液与5ml蒸馏水混合后的色值,以此数值为最后褪色布料的吸光值。此时结果大于标准曲线,则是甲醛含量高,反之,则是甲醛含量低。六是萃取时,不可一味追求大容量的气浴摇床,应严格按照标准GB/T2912.1-2009的要求,使用水浴进行规范化操作;遇到耐水色牢度不佳的样品,使用分光光度计扣背景方式或高效液相色谱法进行测定,确保结果的准确性。
4、甲醛含量检测的发展趋势
现在水萃取法等甲醛含量的检测并未大规模的用于实际的检查当中,其不会损伤纺织品,能够节约成本和资源;对于一些低甲醛含量的纺织品,以前的方法并不能快速测得甲醛的含量,但是水萃取法能够很好的完成,而且结果比较准确;能够通过这整件布料的甲醛含量检测,克服了以前对多种布料取样却没有代表性的缺陷。相信随着社会的发展以及科学技术的不断进步,纺织品甲醛含量检测将能够广泛的用于实践,从而代替现有的检测方法。以后发展也必将向着检测更准确、操作更简单、程序更便捷的方向迈进。
参考文献
[1] 朱振华,李选刚.甲醛含量严重超标执行标准刻不容缓[J].中国检验检疫,2005,(2):29.
[2] 陈军.纺织品中游离甲醛的气相色谱-质谱法测定[J].分析化学,2006,(5):743.DOI:10.3321/j.issn:0253-3820.2006.05.038.
[3] 宋新军,伏广伟,钱晓明,等.纺织品甲醛含量非破坏性检测方法研究[J].纺织导报,2015,(1):81-83.DOI:10.3969/j.issn.1003-3025.2015.01.019.
[4] 耿榕.用水萃取法检测纺织品面料甲醛含量的几点思考[J].中国纤检,2007,(3):34-35.DOI:10.3969/j.issn.1671-4466.2007.03.016.
[关键词]水萃取法 甲醛含量 显色
中图分类号:TS896 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0042-01
随着经济的发展,生活水平的提高,人们开始对纺织品提出了新的需求,如舒适性、功能性等,这些功能往往需要甲醛作为助剂或者直接在纺织品中使用甲醛来实现,这就使纺织品在适应人们需求的同时也带来了新的问题,对人们的身体健康造成了危害。
1、甲醛含量测定的概述
甲醛一般是用于印染后的处理和成衣的处理当中。甲醛的性能活泼,作为布料的助剂,可以使得衣服防皱、防缩等功效,有时候也用在印花材料中;另外还可以作为固色剂和阻燃剂等,因此某些纺织物中甲醛含量偏高。为了保障消费者的健康,我国从03年开始陆续出台了多项措施,最早的是GB18401-2003《国家纺织产品安全技术规范》,其中对纺织品中的甲醛含量就做了严格的规定。
在几款国标中我国采用的都是和ISO相等的标准。其中最常采用测量甲醛含量的方法就是水萃取法。水萃取法,别名叫做气相法,是通过模拟纺织物仓储和熨烫的过程,测定其中释放甲醛含量的办法。此方法主要的适用范围是纺织品在生产和贮藏中的甲醛含量的测定。
2、水萃取法检测纺织品面料甲醛含量的原理
水萃取法主要采用的原理是;将纺织品置于40摄氏度的水溶液中萃取一定的时间,然后用乙酰丙酮对萃取液进行显色处理,然后在特定的波长下用分光光度计进行光吸收度的测验,最后与标准曲线进行比对即可。该方法操作简单、方便快捷。不会对纺织品造成损伤,但是此法测定的主要是纺织品中甲醛的游离总量,如果纺织品存在褪色或者有沉淀物等,萃取液的吸光度会受到影响,不能保证结果的准确性。为了保持测量的准度和精度,,所有的仪器必须符合国家的标准和相关的规范规程,进行校正和检测。单色光穿过萃取液时,光的被吸收量与萃取液的浓度和厚度均有关。一般的满足A=ibc,其中i是吸光系数,b是溶液的厚度,c是溶液的浓度。
物质的特征物理常数一般包括有吸收的波长以及相应的吸收系数。一般的,只要知道物质的吸收系数,就可以按同等环境进行溶液的配置,然后测量其吸收度,最后就可以通过标准曲线大约计算出溶液中此种物质的含量。
但是在实际操作中,当溶液中的甲醛含量较高或者较低时,吸光度和浓度的线性关系就会存在较大的误差,可能会明显的偏离比尔定律,因此所测得吸光度往往不是准确数值,而是一个数值区间。因此,当测得的吸光度不在理想曲线的范围之内,应该采用增加样品量或者降低被测溶液浓度的方法,尽量使得吸光度处在一个正常的范围内,这样能有效的降低误差。此外,在标准曲线端部和尾部的点也不符合比尔定律,这样取值也会导致测得的甲醛含量不准确。
3、检测过程中的注意事项
对于如何取样,没有强制性的标准,一般根据自己的经验和一些现有资料查询进行决定,但是中心原则不能变,就是取得的樣本要具有代表性。
3.1 取样
(1)含粘合衬的产品
粘合衬一般通过粘合剂与纺织品粘连在一起,常用的粘连剂是由甲醛经过化学反应形成的酰胺类聚合物,这种聚合物结构不太稳定,在一定的温度和湿度条件下会发生水解反应,进而生成游离的甲醛,从而引起了纺织品中甲醛含量的超标。在对含粘和衬的产品进行甲醛含量检测时,应该取粘和衬部位,如:西装一般选择前胸、领子部位,裤子一般选择是裤腰部位等,在不同批次的取样中,取样面积应该和衣服总面积成比例,保证结果的准确性。
(2)涂料印花产品
一般的,纺织品印花部位有耐水洗、耐摩擦的特点,这主要是粘连剂的作用。目前市场上用的最多就是粘连剂,因为可以和纤维发生反应而会释放出大量的甲醛。而且一般的印花产品在印刷之前是不经过水洗的,采用直接烘培的方式,这样会使印花产品有大量的游离甲醛产生。因此印花纺织品中,印花部位和非印花部位,甲醛含量差异较大。因此,在对印花产品进行甲醛含量测试时,选取的部位往往是有印花的部位或者是手感发硬的部位。如:纺织品前胸的图案、后背的图案等。
(3)同时含里料、面料、填充物的产品
对于同时含有里料、面料、填充物的产品,一般采用的是分别取样、分别检测的方式。因为在这种产品中,可能面料是防水处理,而里料则是柔软涂层处理,不同的处理方式所用的整理剂不同,甲醛含量也必不相同。
(4)拼接的成衣
对于拼接的成衣,在检测时,应该以主要面料为主,在检测报告中也要标明检测部位。因为不同布料的纤维成分和含量不同,纤维和甲醛的吸附速率也有所差异。所以不同部位的甲醛含量必定不同。
3.2 显色
影响显色的因素有很多,而且一般使用的分光光度计对单色光辨识度比较低,因此,需要注意的事项有很多:一是放入顺序应该是萃取液在前,然后是乙酰丙酮,这样能够防止乙酰丙酮附着在试管壁上,从而影响分光计的读取。二是乙酰丙酮是存在有效期的,因此,在测量过程中一定要进行严格管理,保证乙酰丙酮在有效期内。三是在乙酰丙酮配置完成以后,必须放置12小时候才能够使用,因为刚配置完的试剂化学性能不稳定,放置12h后才会稳定。而且注意乙酰丙酮的放置试管颜色必须为棕色。四是有一些特殊的布料经过40摄氏度的水溶液萃取以后,萃取液为无色无味的液体,在加入乙酰丙酮显色之后,会变成白色浑浊状。这时候虽然分光光度计上显示的数值较大,但是必须判定为甲醛含量很少。五是一些面料颜色较深且色牢度较差,存在褪色问题,这也是影响甲醛含量测定的一大因素。经过40摄氏度的水溶液萃取以后,因为面料褪色导致萃取液颜色加深,这时候若面料本身含有甲醛,在加入乙酰丙酮后会因为褪色而显示混色的状态。甲醛含量的不同,会使得混色的颜色发生改变。因此,在对褪色布料测量其中的甲醛含量是,往往采取扣除样品空白的做法。一般是;将5ml萃取液与5ml乙酰丙酮显色后的色值减去5ml萃取液与5ml蒸馏水混合后的色值,以此数值为最后褪色布料的吸光值。此时结果大于标准曲线,则是甲醛含量高,反之,则是甲醛含量低。六是萃取时,不可一味追求大容量的气浴摇床,应严格按照标准GB/T2912.1-2009的要求,使用水浴进行规范化操作;遇到耐水色牢度不佳的样品,使用分光光度计扣背景方式或高效液相色谱法进行测定,确保结果的准确性。
4、甲醛含量检测的发展趋势
现在水萃取法等甲醛含量的检测并未大规模的用于实际的检查当中,其不会损伤纺织品,能够节约成本和资源;对于一些低甲醛含量的纺织品,以前的方法并不能快速测得甲醛的含量,但是水萃取法能够很好的完成,而且结果比较准确;能够通过这整件布料的甲醛含量检测,克服了以前对多种布料取样却没有代表性的缺陷。相信随着社会的发展以及科学技术的不断进步,纺织品甲醛含量检测将能够广泛的用于实践,从而代替现有的检测方法。以后发展也必将向着检测更准确、操作更简单、程序更便捷的方向迈进。
参考文献
[1] 朱振华,李选刚.甲醛含量严重超标执行标准刻不容缓[J].中国检验检疫,2005,(2):29.
[2] 陈军.纺织品中游离甲醛的气相色谱-质谱法测定[J].分析化学,2006,(5):743.DOI:10.3321/j.issn:0253-3820.2006.05.038.
[3] 宋新军,伏广伟,钱晓明,等.纺织品甲醛含量非破坏性检测方法研究[J].纺织导报,2015,(1):81-83.DOI:10.3969/j.issn.1003-3025.2015.01.019.
[4] 耿榕.用水萃取法检测纺织品面料甲醛含量的几点思考[J].中国纤检,2007,(3):34-35.DOI:10.3969/j.issn.1671-4466.2007.03.016.