纺织品游离甲醛和释放甲醛测试方法比较

1 引言

甲醛对皮肤、眼睛和呼吸道黏膜有强烈的刺激作用，纺织品中若存在过量甲醛，会在穿着过程中逐渐释放，通过皮肤和呼吸道对人体产生伤害。短期穿着甲醛超标的服装有可能引起接触性皮炎；长时间穿着，体内甲醛逐渐积累，会引起呼吸道疾病，甚至可能诱发癌症。因其高危害性，甲醛被国内外生态纺织品法规和标准广泛纳入监管范围[1]。因此，纺织品甲醛含量是一项涉及消费者人身健康、安全卫生的重要检测项目。

根据萃取方式的不同，纺织品甲醛含量测试方法主要可分为水萃取法和蒸汽吸收法，其中水萃取法测定的是游离甲醛的总量，蒸汽吸收法测定的是释放甲醛的含量。目前，我国测试纺织品中甲醛含量主要采用水萃取法，因为此方法快捷，在日常检测中得到了更广泛的应用，但检测人员从日常检测工作中发现，水萃取法存在一定的局限性，在某些情况下，蒸汽吸收法可能更为有效[2]。本文仅就3个常用的测试方法标准进行对比研究，即：GB/T 2912.1—2009[3]（水萃取法）、GB/T 2912.2—2009[4]（蒸汽吸收法）和AATCC 112—2014[5]（蒸汽吸收法），分析不同测试方法对结果的影响及相关性。

2 试验

2.1 仪器和试剂

2.1.1 试验仪器

722N紫外分光光度计（泉州市美邦仪器有限公司）、AS-24水浴恒温振荡器（广州市泛科仪器有限公司）。BSA224S电子天平（赛多利斯）、9140A电热鼓风干燥箱（绍兴力必信仪器有限公司）。

2.1.2 试剂

水中甲醛标准物质（9.60mg/mL；2mL；中国计量科学研究院）、乙酸铵（AR；广州化学试剂厂）、冰醋酸（AR；广州化学试剂厂）、乙酰丙酮（AR；天津市福晨化学试剂厂）、双甲酮（AR；阿拉丁）。

2.2 样品

试验样品来自日常检测的样品，样品类型包含针织布、梭织布、PU革、含涂层面料、深色织物和浅色织物，详见表1。

2.3 测试方法原理

水萃取法，试样在40℃水浴中萃取一定时间，萃取液用乙酰丙酮显色后，在412nm波长下，用分光光度计测定显色液中甲醛的吸光度，对照标准工作曲线，计算出样品中游离甲醛的含量。

蒸汽吸收法，试样悬挂在密封中的水面上，置于特定温度的恒温烘箱内一定时间，萃取液用乙酰丙酮显色后，释放的甲醛被水吸收，萃取液用乙酰丙酮显色后，在412nm波长下，用分光光度计测定显色液中甲醛的吸光度，对照标准工作曲线，计算出样品中释放甲醛的含量。

2.4 试验步骤

对30个样品分别采用GB/T 2912.1—2009（含双甲酮验证）、GB/T 2912.2—2009、AATCC 112—2014（49℃萃取、65℃萃取）方法进行测试[6-9]。试验步骤对比如表2所示。

3 结果与讨论

采用水萃取法测试的结果（见图1）：试样3#、4#、6#、10#测试结果均为未检出（＜16mg/kg）；其余26个试样有检出，进一步做双甲酮验证，其中试样1#、2#、7#是假阳性，试样5#、8#、9#、11#、12#双甲酮验证的结果为甲醛含量明显降低，测试结果仍为有检出，但不能排除假阳性。

采用蒸汽吸收法测试的结果（见图1）：试样1#～10#测试结果均为未检出（＜16mg/kg），与水萃取法的测试结果有明显差异；由于蒸汽吸收法萃取液受样品背景干扰小，试样5#、8#、9#甲醛含量为未检出，所以采用水萃取法的测试结果为假阳性；试样11#、12#采用蒸汽吸收法测试的结果明显低于水萃取法的测试结果（见图2），可以说明水萃取法的测试结果是由于受样品背景干扰产生部分假阳性导致偏高；因此采用蒸汽吸收法进行测试可以有效地避免假阳性结果。

表1 样品编号及描述

表2 不同测试方法试验步骤对比

比较试样13#～30#的测试结果：试样 13#～15#采用水萃取法和蒸汽吸收法测试的结果差异较小，可能由于样品的甲醛含量较低，两种方式能达到一致的萃取效果；对比试样16#～30#的测试结果，蒸汽吸收法的测试结果均高于水萃取法的测试结果，并且采用蒸汽吸收法测得甲醛含量越高的与水萃取法的结果差异就越大，说明对于甲醛含量高的试样水萃取法的效果是有局限性的，而蒸汽吸收法从萃取的时间和温度都能更有效地使样品中含有的甲醛得以释放。

蒸汽吸收法中萃取的温度和时间有两种，分别为：49℃萃取20h（方式1）和65℃萃取4h（方式2），比较试样11#～30#的测试结果，其中试样11#～15#的甲醛含量较低（见图2），因此两种条件下的测试结果呈现出的差异较小；从试样16#～30#的测试结果来看（图2、图3和图4），大部分试样在两种萃取条件下的测试结果偏差小于20%；个别样品如试样17#、19#、21#、24#、27#的结果偏差为30%～62%，且均为方式2的测试结果高于方式1的测试结果，可以说明甲醛的释放效果受温度影响较大。

蒸汽吸收法中显色的条件有两种，分别为：40℃水浴显色30min（方式A）和58℃水浴显色6min（方式B），对比试样1#～30#的测试结果，两种显色条件下的测试结果差异较小，因此从试验时间上方式B可以缩减检测时间从而提高效率。

图1 样品1#～10#测试结果

图2 样品11#～20#测试结果

图3 样品21#～25#测试结果

图4 样品26#～30#测试结果

4 结论

4.1 纺织品游离甲醛和释放甲醛分别采用水萃取法和蒸汽吸收法测试，对于甲醛含量较低的样品，测试结果差异较小，但对于甲醛含量高的样品差异较大，蒸汽吸收法的萃取强度较大，两种萃取方式的测试结果没有明显的相关性。

4.2 水萃取法一定程度受样品背景干扰较大，双甲酮验证并不能完全排除假阳性的结果，必要时可以采用蒸汽吸收法进行测试。

4.3 纺织品释放甲醛的测试方法采用的萃取条件和乙酰丙酮试剂显色的条件有不同，其中萃取温度对于甲醛含量较高的样品的测试结果会有一定差异，温度较高的条件下萃取强度更大，测得的释放甲醛含量更高。显色条件的不同对于测试结果无明显差异，说明两种显色条件下样品萃取液中的甲醛能被完全反应。