我国纺织品中微量添加剂的检测技术综述
2019-02-16施锦辉张德宾张隆基张炉青
施锦辉,张德宾,张隆基,张炉青,刘 乾
(1.南通海关综合技术中心,江苏 南通 226006;2.余姚中国塑料城塑料研究院有限公司,浙江 宁波 315400;3.山东和富工程检测有限公司,山东 济南 250000;4.济南大学,山东 济南 250000)
化纤和纺织业在我国的国民经济中一直占据着重要地位,在2015年中国化纤产量为4872万t,同比增长12.5%,占全球比重已经超过60%,2015年我国进口化纤产品67.6 t,化纤产品厨卫316.9 t,棉纱、棉布、化纤和服装的产量均居世界首位。我国是纺织生产和出口大国,却非纺织强国,纺织品和服装产品的档次和质量不高。造成以上的原因是多样的:(1)是我国的化学添加剂行业起步晚,质量低,国外各种织物添加剂用量少、价格高和效果好我国助剂行业亟待提高;(2)是对我国对纺织品的检测相较于国外来说起步晚,检测技术落后,国外检测体系完备检测标准要求高,如欧盟的生态纺织品标准(Oeko-Tex Standard 100)的实施,令纺织品安全性能检测体系更加完备。而目前我国与发达国家还有一定的差[1]。
针对以上情况,在进入21世纪后,随着国家对外贸易以及关于“一带一路”战略的推进,我国的纺织行业迫切的需要与各国关于纺织品的各种安全性检测项目进行对接提高,对国内来说淘汰落后的纺织生产工艺,提高检测标准极其有利于我国的纺织品的产业升级,提高我国的纺织品的竞争力。面对当前中美的贸易环境和未来的发展趋势,顺应纺织品的发展潮流,针对我国纺织品中微量添加剂的检测进行整理分析,分析各种检测方法的优缺点,并合理预测发展的趋势,以便提高我国纺织检测行业竞争力,同时更好的满足世界各国人民的不同需求。
1 纺织品中微量添加剂的分类及检测方法
主要有以下五类:染料类、增塑剂、杀菌剂、表面活性剂以及其他功能性助剂等(如抗静电剂、防紫外线剂)[2]。
1.1 染料
染料中除颜色色浆外还存在不同的微量添加剂如甲醛、重金属以及易氧化的偶氮类染料,不合格的染料极易残留甲醛以及重金属等。重金属主要是包括铅、镉、铬,镍、砷等其他重金属,目前检测纺织品中重金属的含量一般是分为样品预处理和原子吸收光谱法测定重金属的含量,在样品预处理阶段一般是有三种方式如:微波消解法、高温高压消解法和干法灰化法,三种预处理方式均各有优劣,如微博消解法可快速处理小质量样品(一般在1 g左右)其成本较高;高温高压消解法,处理样品的数量多,处理效率低;干法灰化法操作简便,但数据不够精确,不适合精准测量。通过纺织品的样品大小等条件选择合适的预处理方式后经过原子吸收光谱发测定不同的重金属含量[3]。
对于纺织品存在的甲醛,国内一般的测试方法为主要有两种:破坏性检测和非破坏性检测,在破坏性检测中主要是采用萃取法、蒸汽吸收法和色谱法。非破坏性检测主要是在蒸汽吸收法的基础上采用较大的容器吸收纺织品中存在的甲醛再次检测,此种方式目前属于应用阶段无国家标准等,存在一般的局限性。在色谱法上有两种选择方式一个是紫外-可见分光光度法(UV),另一种是高效液相色谱法。后者灵敏度高,抗干扰能力强,但是成本高,操作复杂,可根据实际情况去选择合适方式。
1.2 增塑剂
目前纺织品中增塑剂主要是用于纺织品的聚氨酯或者聚氯乙烯印花涂层改善涂层的柔韧性等,在纺织品中使用的增塑剂主要有邻苯二甲酸酯类物质[4]。国内外对于该类物质的检测方法的已经极其成熟,均已经制定了相关的检测标准,一般均是采用气-质色谱联用(GC-MS)的方式进行检测,此种方式检测下限低,结果准确。
1.3 杀菌剂
在纺织品中杀菌剂的种类比较多,如甲醛、含氯苯酚、邻苯基苯酚以及富马酸二甲酯等多种。其中主要是的含氯苯酚类物质是苯酚中的氢原子本氯原子取代后的产物,主要是五氯苯酚,用于纺织品皮革等的抑制细菌侵蚀,在2018年发布的Oeko -Tex Standard 100 中要求此类物质在产品级别1类中的限量为10 mg/kg,检出限极低[5]。对于此类的检测方法均为色谱检测,一般是样品预处理后使用色谱检测,不同的地方在于使用气相色谱或者是气-质联用色谱,以上两种检测方式均具有高效精确的特点。
1.4 织物整理剂
在纺织品中使用的织物整理剂即为表面活性剂,主要有两类聚氧乙烯型和含氟型表面活性剂。前者主要是烷基酚聚氧乙烯醚,是一种重要的纺织品添加剂,本身该类物质具有致癌性和致变异性。在纺织品中检测表面活性剂的方法是使用索氏提取器提取后直接采用高校液相色谱法或者液相-质谱联用的方式进行测定[6]。此种方法测定的准确性高,但是操作复杂,检测响应的速度慢,不适合数量众多的样品检验。
1.5 其他功能助剂
其他功能助剂主要是在纺织品中添加少量的如阻燃剂、抗静电剂、防水剂等等[7]。由于添加量较少,在测试过程中一般是从织物中提取后,使用高效液相色谱或者气-质联用色谱等测试[8-9]。
2 结语
纺织品是人民日常生活必需品,人们在生活中时时刻刻均在接触,有毒的微量纺织品添加剂对人的身体健康以及自然环境存在着隐形的威胁,而我国的检验检测技术相对于发达国家相对落后,因此提高我国纺织品检测技术,吸收借鉴国外经验是我们走向纺织强国的必由之路。我们应以小处着力,做好纺织品检测技术,最终做大做强我国纺织行业。