纺织品甲醛含量测定方法比较

摘 要：纺织品甲醛超标,直接危害公众切身利益.纺织品中甲醛含量是纺织品众多性能指标中的重要指标之一,因此提高纺织品甲醛含量测定的准确性和科学性具有重要意义.本文就纺织品甲醛的三种测定方法即水萃取法、蒸气吸收法和高效液相色谱法的标准适用范围、萃取介质、试验设备及测试原理、试验步骤和测试报告表示等几个方面进行解读,并对三者的差异进行分析.

关 键 词：纺织品甲醛测定方法水萃取法蒸气吸收法高效液相色谱法

甲醛是一种无色、具有强烈气味的刺激性气体,对生物细胞的原生质是一种毒性物质,可与生物体内的蛋白质结合,改变蛋白质的结构并将其凝固.吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘、呼吸道炎症.在穿着和贮存过程中,在湿度和温度的作用下,会不同程度地释放出游离甲醛,与皮肤直接接触对皮肤粘膜有刺激作用,可引起过敏性皮炎,其在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位.自20世纪20年代以来,甲醛作为纤维素纤维树脂整理的常用交联剂,在面料整理中使用,主要应用在防缩水、抗皱、防水、防褪色、阻燃处理等,为维持印花、染色的耐久性和改善手感等需求而在助剂中添加甲醛,在生产过程中经过前处理,印染,后处理等多道加工工序,导致纺织品中存在残留甲醛.

甲醛是是衡量纺织品安全性能的一个重要指标.准确检测纺织产品中甲醛含量,是维护消费者安全的前提.

国家标准关于纺织品中甲醛含量的测定有三种方法,即GB/T2912.1―2009《纺织品甲醛的测定第1部分：游离和水解的甲醛（水萃取法）》、GB/T2912.2―2009《纺织品甲醛的测定第2部分：释放的甲醛（蒸气吸收法）》和GB/T2912.3―2009《纺织品甲醛的测定第3部分：高效液相色谱法》.目前,在我国大多数纺织标准中,测试纺织品中甲醛含量都要求采用水萃取法,这种方法快捷方便,应用广泛.第二种、第三种方法由于受到产品或条件限制,使用的较少.但事实上,“水萃取法”测试甲醛含量有一定的局限性,某些情况下,蒸汽吸收法和高效液相色谱法其实更为有效.由于这三种方法在甲醛测定方面各自存在着优点和缺点,笔者现结合具体工作实际对三者差异进行分析.

一、三种方法的主要差异分析

1.标准适用范围

2.萃取介质

水萃取法和蒸气吸收法要求所有试剂均为分析纯,蒸馏水或去离子水至少满足GB/T6682中水要求.高效液相色谱法也明确要求试剂为分析纯,乙腈甚至要求是色谱纯,蒸馏水符合GB/T6682中规定的二级水.总体来说高效液相色谱法对试剂及蒸馏水的要求更高.

3.试验设备及测试原理

水萃取法和蒸气吸收法前处理设备分别是恒温水浴锅和干燥器,测量设备均为分光光度计；高效液相色谱法使用的仪器为高效液相色谱仪,配有紫外检测检测器或二极管阵列检测器.水萃取法和蒸汽吸收法测试纺织品甲醛含量时虽然甲醛提取的方式不同,但都是建立在吸光光度法的基础上的,即水萃取或吸收后的甲醛与显色剂反应生成吸光物质,显色液用分光光度计比色测定其甲醛含量.为确保测试结果的准确性,在利用光度法测试样品浓度时应该保持溶液中要测物质的浓度在一定的范围,同时尽量避免和去除干扰物.高效液相色谱法测试纺织品中的甲醛,试样经水萃取或蒸汽吸收处理后,以2,4-二硝基苯肼为衍生化试剂,生成2,4-二硝基苯腙,用HPLC测定,对照标准工作曲线计算出样品的甲醛含量.

4.测试步骤

水萃取法）测试过程是：代表性的剪碎后的样品中取1g（精确至10mg）,放入250mL碘量瓶或三角烧瓶中,加100mL水,盖紧盖子恒温水浴锅（40±2）℃保温（60±5）min,每5min摇瓶一次.冷却过滤,然后取5mL过滤液,加5mL配好的乙酰丙酮溶液摇匀恒温（40±2）℃保温（30±5）min.取出后,在室温放置（30±5）min后,在412nm处测吸光度,计算甲醛含量.蒸汽吸收法测试过程：取样品1g（精确至10mg）,为获得满意精度,水萃取法中可增加试样质量至2.5g,悬于装有50mL水的瓶中、密封,放在（49±2）℃恒温烘箱中（20±0.25）h,取出,冷却.然后显色、测吸光度,计算甲醛含量.高效液相色谱法测试过程：样品的预处理按照前两种方法中的预处理方法提取织物中的甲醛.然后准确取1.0mL的提取液和2.0mL衍生化试液于10mL具塞试管中,混合均匀后在（60±2）℃水浴中静置反应30min.此溶液冷却至室温后用0.45μm的滤膜过滤,用HPLC/UVD或HPLC/DAD分析.然后根据已制成的标准工作曲线计算甲醛含量.

（1）试样预处理

水萃取法和蒸气吸收法都要求在测试前密封保存试样,对试样不进行调湿,且都是从样品上取两块试样剪碎,称取1g,精确至10mg.为获得满意精度,水萃取法中可增加试样质量至2.5g,蒸气吸收法中没有此要求.

（2）样品试液的制备

水萃取法要求将试样放入碘量瓶或三角烧瓶中,加100mL水,盖紧盖子,在40℃水浴中振荡60min,然后用2号玻璃漏斗过滤.萃取液静置可有效地去除剪碎的纺织品因振荡而产生的极微颗粒,它能使用样品试液产生轻微混浊,会影响分光光度计的透光度,因而影响测量结果.蒸气吸收法是将试样放入金属丝网篮或者用双股线将试样系起来,然后放入盛有50mL水的试验瓶中,认真按标准操作即可.

（3）浓度的测定

水萃取法和蒸气吸收法的校正曲线及测量方法相同,都是通过纳氏试剂显色后用分光光度计测定.高效液相色谱法是用2,4-二硝基苯腙衍生化,用HPLC-UVD/DAD测定.通过对比发现高效液相色谱法衍生化的温度高于水萃取法和蒸气吸收法的显色温度,且冷却时间没有具体要求,可见衍生后的样品溶液不会随时间的推移产生大的变化,而前两种方法显色后的试液会随时间发生变化.

5.测试报告表示

水萃取法和蒸气吸收法的试验结果要求取两次检测结果的平均值,且计算结果约至整数位,若结果小于20mg/kg,结果报告“未检出”,对两次结果的差值与平均值之比没作具体要求.高效液相色谱法也是取平均值,但计算结果约至0.1mg/kg,两次结果的差值与平均值之比若大于20%需重新测定,若结果小于5.0mg/kg,结果报告“<5.0mg/kg”.

二、结论

纺织品甲醛测试的三个方法各有特色,水萃取法简单易行,对于企业的生产自控和实验室的大规模检测非常实用.但水萃取液中干扰物较多,容易产生偏离真实值的结果.蒸汽吸收法采用水吸收织物释放的甲醛,溶液中干扰少,容易得到真实结果,但耗时较长,不利于需要快速知道结果的产品测试.高效液相色谱法能很好地解决低含量甲醛分析和提取液中非甲醛物质干扰问题,但试验设备使用和维护费用高,对检验员的素质要求较高,整个操作过程复杂,在实际应用上存在一定局限.在实际检验工作中,要针对不同种类的样品选择相应的方法,并按照标准,严格控制各个实验步骤,保证数据准确.同时,在日常测试中,应该做好仪器的日常维护、保养及仪器的定期核查,以保证仪器的稳定性,从而确保测试结果的准确性.