文杰清
(廣東省廣州檢驗(yàn)檢測認(rèn)證集團(tuán)有限公司,廣東 廣州 511447)
紡織品加工是我國輕工業(yè)生產(chǎn)的重要類型。在市場經(jīng)濟(jì)體系下,我國紡織產(chǎn)業(yè)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,尤其是隨著氣流紡紗技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用,我國紡織品加工產(chǎn)業(yè)的布局得到了進(jìn)一步完善?,F(xiàn)階段,應(yīng)逐步完善紡織品加工產(chǎn)業(yè)鏈,除了服裝下腳料、廢布角料收購、開花外,氣流紡紗、拖把和寵物飾品等產(chǎn)品的加工數(shù)量和種類也逐漸增多,不僅滿足了人們對于紡織品的實(shí)際應(yīng)用需要,也帶動(dòng)了國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但不可否認(rèn)的是,在紡織品市場中,有部分生產(chǎn)商出于自身經(jīng)濟(jì)利益的考慮,會(huì)使用一定的違規(guī)化學(xué)試劑,使得紡織品在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的安全隱患?;诖?,有必要加強(qiáng)對紡織品生產(chǎn)中違規(guī)違紀(jì)試劑的檢查,確保紡織品加工產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。
氣流紡紗技術(shù)的成熟及大范圍應(yīng)用,有效地推動(dòng)了我國紡織品加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。早在“十二五”規(guī)劃期間,我國就已經(jīng)提出了“支持廢舊紡織品循環(huán)利用”的發(fā)展理念,這為紡織品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了活力,有效地促進(jìn)了紡織品生產(chǎn)技術(shù)的更新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高了紡織品加工產(chǎn)業(yè)的整體效益[1]。
在市場環(huán)境下,紡織品企業(yè)之間的競爭愈發(fā)激烈。為了進(jìn)一步提升紡織品的色澤、柔韌性等性能,紡織品加工企業(yè)會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)中使用一定的化學(xué)試劑。通常,這些化學(xué)試劑的使用不僅需要滿足國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 6353/1-82化學(xué)試劑通用方法,還需遵守我國《FZ∕T 01127——2014紡織品定量化學(xué)分析聚乳酸纖維與某些其他纖維的混合物》的管理規(guī)范。然而,在生產(chǎn)實(shí)踐中,部分生產(chǎn)商會(huì)違規(guī)使用化學(xué)試劑,如硫酸、高氯酸、次氯酸等,其生產(chǎn)的再加工纖維及其制品不僅含有氯離子、硫酸根離子,而且pH嚴(yán)重不符合相關(guān)管理規(guī)范,嚴(yán)重影響了廠房周邊的環(huán)境,并給人們的健康造成較大影響?;诖?,有必要對紡織品生產(chǎn)中有毒有害目標(biāo)物進(jìn)行檢測,尤其是要側(cè)重對余氯、甲醛、pH這3項(xiàng)指標(biāo)的檢測[2]。
在傳統(tǒng)紡織品的有毒有害目標(biāo)物實(shí)踐中,國內(nèi)外雖然已經(jīng)制定了一定的檢測標(biāo)準(zhǔn),但對于快速檢測方法的研究較少,定性試劑盒法、比色法是較為常用的兩種方式,但其應(yīng)用的整體水平不高,在檢測實(shí)踐中,因?yàn)闄z測效率低、操作不夠規(guī)范,容易出現(xiàn)假陽性、回收率低等問題。同時(shí)在造紡織品有毒有害目標(biāo)物定量檢測中,國內(nèi)仍缺乏必要的快速檢測設(shè)備及方法。本研究立足于比色法,設(shè)計(jì)一種快速檢測設(shè)備,對紡織品中的余氯、甲醛、pH這3項(xiàng)指標(biāo)展開檢測。
為了滿足紡織品中余氯、甲醛、pH的快速檢測需要,本研究在比色法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一款全新的快速檢測儀器,在實(shí)際檢測中,依據(jù)國標(biāo)法對紡織品樣品前處理環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,然后通過超聲波快速提取萃取液,開展紡織品中余氯、甲醛、pH的對比定性檢測,并將檢測結(jié)果與FZ∕T 01127——2014國標(biāo)規(guī)范對比,獲得最終的檢測結(jié)果。
規(guī)范地進(jìn)行樣品前處理,能為后期檢測工作的開展提供有效支撐。在傳統(tǒng)檢測方法中,對于余氯、pH、甲醛國標(biāo)樣品,選擇紡織品樣本進(jìn)行水萃取,萃取過程中在振搗器上振蕩,時(shí)間控制在2 h,這明顯不符合快速檢測的需求。在本研究中,對這一萃取工藝進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計(jì)一款超聲波快速提取萃取液設(shè)備,完成了樣品的快速提取,從產(chǎn)品萃取時(shí)間來看,超聲波快速提取萃取液的耗時(shí)僅為5 min,有效地提升了檢測的效率[3](表1)。
表1 兩種樣品處理方法對比
對于紡織品中余氯、甲醛、pH快速檢測方法的確定,不僅要考慮檢測物品的來源,還要考慮現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)方法,隨后針對定性檢測法,擬定檢測儀器和快速檢測方法。3種待檢測物體的具體檢查方法如下。
(1)本項(xiàng)目所檢測的紡織品余氯,主要通過褪色殘留獲得。在實(shí)際檢測中,按照DB 33/706——2008的要求,制備DB試劑盒,并通過水萃取法進(jìn)行褪色殘留中余氯的檢測。在該檢測環(huán)節(jié)中,規(guī)范DB試劑盒制作和紡織品快速檢測儀器應(yīng)用。對于具體的檢測結(jié)果,與DB 33/706——2008規(guī)范中“加工纖維及其制品余氯含量不超過80 mg/kg”的要求進(jìn)行對比,判斷紡織品余氯是否超標(biāo)。
(2)pH檢測的重點(diǎn)是對有毒有害物質(zhì)進(jìn)行檢測,在實(shí)踐檢測中,DB 33/706——2008規(guī)范對于紡織品pH的要求歸結(jié)為3類,其中,A類紡織品pH應(yīng)控制在4.0~7.5;B類紡織品pH應(yīng)控制在4.0~8.5;C類紡織品pH應(yīng)控制在4.0~9.0。本研究中,同樣對紡織品樣品進(jìn)行水萃取,獲得有毒有害物質(zhì)溶液和試劑盒,然后按照GB/T 7573——2009的要求,通過快速檢測儀器進(jìn)行檢測對比。
(3)甲醛檢測,DB 33/706——2008規(guī)范對A,B,C 3類紡織品甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的規(guī)定分別小于等于20、75、300 mg/kg。本研究中,為實(shí)現(xiàn)紡織品樣品中甲醛含量檢測,按照GB/T 2912.1——2009規(guī)范中游離和水解甲醛的要求,通過水萃取法制備試劑盒,然后進(jìn)行快速檢測,并將檢測結(jié)果與DB 33/706——2008規(guī)范限定值進(jìn)行對比[4]。
值得注意的是,本研究對快速檢測設(shè)備進(jìn)行更新,即設(shè)計(jì)一種基于比色法的快速檢測儀,該儀器能充分滿足超聲波快速提取萃取液的檢測需要。
建立最低檢測限的目的在于實(shí)現(xiàn)典型樣品的規(guī)范選擇,并對氯離子、甲醛進(jìn)行加標(biāo)處理。在本研究中,加標(biāo)實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了15批次。加標(biāo)實(shí)驗(yàn)部分結(jié)果如表2所示。
表2 快速檢測儀加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)/(mg·kg-1)
在加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)中,pH無法對比,因此不作考慮。除此之外,甲醛、余氯的最低檢出限與相應(yīng)的國標(biāo)規(guī)范基本相近。本研究最終確定檢出范圍為:甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~250 mg/kg,pH為7.5~11.0,余氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03~10.00 mg/kg。
為了了解本快速檢測方法的實(shí)際效果,將本研究中余氯、甲醛、pH檢測方法的應(yīng)用與國標(biāo)檢出值進(jìn)行對比,分析兩種檢測方法快速檢測所包含的時(shí)間,評估檢測方法的優(yōu)劣。
為了實(shí)現(xiàn)余氯、甲醛、pH檢測方法實(shí)際效果的對比,在檢出值對比中,除本研究所采用方法外,選取與本研究相同的針織內(nèi)衣和再加工纖維紡織品原料,按照國標(biāo)法的操作要求實(shí)施檢測,然后對兩種檢查方法的檢出限進(jìn)行對比。
檢出限對比結(jié)果為:(1)在pH檢出限對比中,兩種方法檢測再加工纖維的pH均為7.2,而針織內(nèi)衣檢測值分別為7.8和7.9;(2)實(shí)施余氯檢出限對比,兩種檢查方式均在再加工纖維中檢測出了余氯,余氯值分別為7.4和7.2;(3)對針織內(nèi)衣進(jìn)行甲醛檢測,兩種檢測方式均未發(fā)現(xiàn)針織內(nèi)衣樣品中含有甲醛。
由此可見,本研究所設(shè)計(jì)的快速檢測方法與國標(biāo)規(guī)范方法在檢出限上無較大差異,說明本研究所采用的檢測儀器可靠有效,能保證紡織品余氯、甲醛、pH檢測數(shù)據(jù)的真實(shí)性。
作為衡量紡織品快速檢測設(shè)備、檢測方法的重要指標(biāo),對檢測時(shí)間進(jìn)行對比,能掌握檢測方法的技術(shù)優(yōu)越程度。本研究中,兩種檢測方法所用時(shí)間如表3所示。
表3 檢測時(shí)間對比
由表3可知,按照國標(biāo)規(guī)范實(shí)施余氯、甲醛、pH檢測,其檢測過程所需要時(shí)間較長,原因在于檢測溶液前處理中,振搗水萃取的時(shí)間較長,振蕩萃取的時(shí)間一般在2 h左右,嚴(yán)重影響了快速檢測的效率。本研究采用超聲波快速提取萃取液,然后開展實(shí)際檢測,在這種檢測方式下,余氯、pH、甲醛快速檢測的時(shí)間分別為15.0、12.1和15.2 min,明顯短于國標(biāo)規(guī)范技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)余氯、甲醛、pH的定性檢測,本研究采用試劑盒定性法,余氯、pH、甲醛檢測耗時(shí)分別為4.0、5.1、6.3 min。由此可見,本研究的比色法+超聲波快速提取萃取液法的檢出速度,可與試劑盒定性法媲美,不僅極大地滿足了余氯、甲醛、pH快速檢測的需要,也滿足了紡織品有害物質(zhì)快速檢測的需要。
本研究對紡織品中余氯、甲醛、pH等有害物質(zhì)的檢測,采用比色快速檢測儀法+超聲波快速提取萃取液法,檢測精度較高,時(shí)間較短,可以為紡織品監(jiān)督部門執(zhí)法檢驗(yàn)工作的開展提供技術(shù)指導(dǎo)。新時(shí)期,要進(jìn)一步提升該方法應(yīng)用的效率,可以優(yōu)化以下內(nèi)容:(1)在檢測時(shí)考慮增加比色皿的寬度,這樣能提高檢測結(jié)果的靈敏度;(2)樣品處理對于紡織品中余氯、甲醛、pH的檢測具有深刻影響,因此,應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化樣品前處理方式,確保檢測效率與可靠;(3)應(yīng)對檢測產(chǎn)品的體積進(jìn)行優(yōu)化,確保其便于攜帶,這樣能為紡織品監(jiān)督部門執(zhí)法檢驗(yàn)工作的開展提供有效支撐;(4)在實(shí)際檢測中,應(yīng)優(yōu)化設(shè)備方法,確保各參數(shù)同時(shí)、一次性完成檢測。
有害物質(zhì)檢測對于紡織品加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展及紡織品的安全使用具有深刻影響。新時(shí)期,人們只有充分認(rèn)識到紡織品有害物質(zhì)檢測的必要性,并在實(shí)際檢測中重視余氯、甲醛、pH檢測工作的開展,才能為紡織品的高效、安全應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。設(shè)計(jì)比色快速檢測儀法+超聲波快速提取萃取液法,對紡織品余氯、甲醛、pH進(jìn)行檢測,實(shí)驗(yàn)證明,該方法的檢測結(jié)果可信度高、可靠性強(qiáng),檢測過程所用時(shí)間較短,能為紡織品監(jiān)督部門執(zhí)法檢驗(yàn)工作的開展提供技術(shù)支撐,進(jìn)一步提升紡織品中有害物質(zhì)檢測效率和質(zhì)量,促進(jìn)紡織品加工產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。