纺织品中有害化学成分的检测技术研究

2018-10-23郭树森陈丽斯

纺织报告 2018年7期

关键词：金属元素纺织品甲醛

郭树森，陈丽斯

（广州检验检测认证集团有限公司，广东广州 510000）

衣食住行是人们的重要生活内容，纺织品的安全性对人们的生活质量具有重要影响。纺织品的生产、加工过程中，使用到的化学试剂等均对人体具有严重的危害，为了保证纺织品的安全性，必须采用先进的检测技术检测纺织品中的有害化学物质的含量。

1 纺织品中的常见有害化学成分以及危害性

1.1 重金属

纺织品的生产过程中，多个环节都会导致重金属进入纺织品中。其中，少量重金属来源于纺织植物，纺织植物生长的土壤受到重金属污染导致纺织植物中含有微量重金属；其余的重金属多来源于纺织品的加工、生产过程中添加的染料、添加剂等，例如金属络合染料、阻燃剂、催化剂以及固色剂等。生产过程中加入的这些染料、添加剂导致纺织品中含有镍（Ni）、铬（Cr）、铜（Cu）、镉（Cd）、铅（Pb）、砷（As）、锑（Sb）等，具体来源见表1。

表1 限定重金属的来源

以上重金属元素进入人体后将会对人的身体健康、生命安全造成威胁；未经处理直接排放将导致环境污染。对人体而言，微量的金属元素能保证人体生命活动得以正常进行，但是重金属元素大量进入人体将导致肝脏、肾脏难以及时代谢金属元素，进入血液、心脏、肾脏等组织、并在器官中大量积累，导致金属中毒、肾脏衰竭等，对身体健康、生命安全造成严重的威胁。因此生产加工过程中，必须对严格按照规范执行操作、严格检测[1]。

1.2 甲醛

纺织品生产过程中，利用甲醛与植物纤维相结合，发生反应能够提升植物纤维的弹性，达到增强纺织品的抗缩能力与抗皱能力的目的，能发挥阻燃作用，改善手感并提升染色、印花的耐久性。但是甲醛对人体是具有危害性的，部分不法厂家为减少成本而采用甲醛含量极高的助剂，导致纺织品中甲醛含量偏高，人们穿着过程中，衣物中的甲醛被逐渐释放出来，游离甲醛接触人的皮肤、被呼吸后将导致皮肤炎性反应与呼吸道的炎性反应，眼睛接触到将导致眼睛受到刺激；长期接触甲醛将导致人体器官癌变的风险，甲醛对人的内脏、皮肤都具有极大的危害。

1.3 有害性有机化合物

纺织品中的有害性有机化合物包括含有有机氯载体的化学物质、硝/氨基苯的化合物、农药类化合物。有机氯载体的化学物质多来源于染色剂，例如三氯苯，使用染色物质能够使得植物纤维膨化以利于染色物质渗入从而发挥染色作用，但是有机氯载体对人体具有危害性，加大呼吸系统、皮肤癌变的发生可能，导致人体过敏以及危害人的神经系统等。硝/氨基苯的化合物，苯胺进入人体后与正常血红蛋白反应，生成高铁血红蛋白，导致病变，硝基苯内的部分物质对人体的肝脏具有毒害作用，硝基苯进入神经系统将导致神经系统损伤。农药类化学物质是对人体危害最大的物质，农药类化学物质不慎口服或挥发后经呼吸道进入体内将导致农药中毒，且多为极为严重的农药中毒，因此，必须检测纺织品中的农药类化合物的含量。

2 纺织品中有害化学成分的检测技术

2.1 重金属的检测技术

重金属的检测方法包括电感耦合等离子发射光谱法（ICP-AES）以及原子分光光度法。

2.1.1 ICP-AES

ICP-AES是指以电感耦合等离子体作为激发光源，对纺织品内的重金属含量进行检测的方法。其原理为各元素的离子、原子在电感耦合等离子炬激发员的作用下转变为激发态，激发态的离子、原子返回基态时的发射特征光谱不同，从而完成样品中的元素含量以及组成。采用ICP使样品汽化，分解或离解为原子态，原子进一步电离转变呈离子态，激发光源下原子、离子受激发而发光；采用分光光谱仪对光源激发的发射光继续分解，分解为图谱，且按照波长进行排列；检测时采用光电器件对光谱进行检测，以测定得到的发射特征光谱波长定性分析试样，以发射光的强度定量分析。

2.1.2 原子分光光度检测

原子分光光度检测是当前使用最普遍的重金属检测方法，具有易于操作、过程简便，覆盖范围广的特点，能够检测几十种以上的重金属元素。原理为特定波长的平行单色光射入被检测元素的原子蒸汽层上，原子蒸汽层中的原子含量与透光率呈反比，因此，对射出的光进行检测就能检测出样品中的重金属元素含量。

2.2 甲醛的检测技术

甲醛对人类的身体健康、生命安全具有极为不利的影响，因此，必须对纺织品中的甲醛含量进行检测以保证纺织品的安全性，纺织品中的甲醛含量检测方法如下。

2.2.1 气象色谱检测

气象色谱检测通过检测纺织品痕量所释放的甲醛极性进行检测，从而确定纺织品中的甲醛含量。以往多通过乙酰丙酮比色法测定纺织品中的甲醛痕量，具有测量操作繁琐、测定范围小的缺陷，不适用于甲醛含量波动范围较大、多品种、多批次的纺织品中甲醛含量的检测。结合长期以来的检测经验，同时分析甲醛的化学特点，发现萃取剂选取环乙烷，以2，4-DNPH（2，4-二硝基苯肼）作为衍生剂检测纺织品中的甲醛含量，能扩大甲醛含量的检测范围，实现简化检测流程的同时，环乙烷本身的低毒性使得检测过程中的安全性得到提高，从而保证了大量、大范围的纺织品中的甲醛痕量的检测工作的工作效率以及检测安全性。

2.2.2 水萃取法

检测纺织品中的甲醛含量时，可以采用水萃取法进行检测，具有检测方法易于掌握，检测过程简单的优势。检测的原理为保证试样重量的前提下，将试样放置于40℃的水中进行水浴萃取，经过一定时间的萃取后，纺织品中含有的甲醛被水吸收后，采用乙酰丙酮对萃取液进行处理，使其显色后，采用分光光度计比色测定显色液中的甲醛含量。操作过程中以GB/T 2912.1—1998标准为依据，严格执行。检测纺织品中的甲醛含量之前，采用Ph滴定仪以及碘量法进行处理，能够提升检测的效率以及检测的精度。

2.3 有害有机化合物的检测

检测纺织品的过程中，必须检测纺织品的有机物，当前多采用的方法为高效液相色谱检测法与LC-MS检测法。

致敏性分散染料检测是当前对纺织品中的有害有机化合物检测的重要方法，能够检测出纺织品中能够导致过敏反应的染料中的有害物质，与常规的联用检测相比，更适用于检测极性材料。

我国现行法律法规中对纺织品中的农药含量进行了严格的规定，以杀虫剂为例，相关规章制度中对数十种农药、杀虫剂等的含量予以规定，采用LC-MS检测能够有效检测出纺织品中含有的农药残余量，在10ug/kg～200ug/kg范围内线性反应良好[2]。

检测全氟辛磺酸，全氟辛磺酸主要包含于皮质制品与纺织品中，污染性极强，当前尚未明确其性质，可采用LC-MS技术检测。

检测芳香胺，芳香胺普遍存在于纺织品中，例如衣物、染料等。对芳香胺进行检测时，将样品放置于溶液（或有机试剂）中以便于染色物得以分离出样本，采用连二亚酸钠进行还原处理，冷却后取乙醚等溶液分层萃取，提纯后测量所得液内的芳香胺含量。检测芳香胺时，常用方法有薄层色谱法以及气相色谱法等，效果最好的为GC-MS法，因为该方法的分离效果最理想[3]。