张秀虹 吴胜明
摘要:甲醛含量是生态纺织品考核的一个重要项目,甲醛对人体危害十分严重,而纺织品和人们的关系最为密切,如果甲醛的含量不符合化学原理中的限量标准,就会引发人们的很多症状,因此文章研究了影响纺织品甲醛含量检测准确度的因素。
关键词:纺织品;甲醛含量;检测准确度
纺织品中的甲醛主要来源于在染色、印花工艺中使用的树脂型固色剂、丙烯酸交联剂、分散剂、漂白粉中的残留物。虽然后期工艺对纺织品进行过漂洗和处理,但纺织品中总会残留一定量的游离甲醛。因此对纺织品中甲醛的检测是很重要的。
一、甲醛的危害及国标限量要求
1、甲醛的危害
甲醛为较高毒性的物质,在我国首先被控制的有害化学品中列第二位。在常温下甲醛是一种无色易溶于水,具有强烈刺激气味的气体。常以水溶液形式出现,属原浆毒物。高浓度的甲醛可通过人的呼吸系统进入人体,其主要中毒症状为眼刺痛、头痛、呼吸道水肿及支气管哮喘;经常吸入少量的甲醛,可引起慢性中毒,主要表现为过敏性皮炎、皮肤刺激症以致呼吸道黏膜出血;甲醛对人体的危害还在于能凝固人体内的蛋白质,其作用原理是甲醛与蛋白质的氨基结合,使蛋白质固化,从而扰乱了细胞的新陈代谢。由于甲醛的过敏性,还可能引发或诱发癌症。
2、甲醛的国标限量要求
按GB/T18401-2010的规定,我国对纺织品中甲醛含量的要求见表1
表1甲醛的国标限量要求
消费群体 使用程度 限量/(mg·kg-1)
36月以下婴幼儿 穿着或使用 ≤20
全体人群 穿着、直接大面积与人体接触 ≤75
全体人群 穿着但不直接接触或小面积与人体接触 ≤300
二、实验部分
1、仪器和试剂
Cary50紫外可见分光光度计;ZHWY-110X50水浴恒温摇床;甲醛标准溶液,浓度为11.0mg/L;显色剂:在1000ml容量瓶中,加入150g乙酸铵,用800ml三级水溶解,然后加3ml冰醋酸和2ml乙酰丙酮,用三级水稀释至刻度,用棕色瓶储存12h以上。乙酸铵、冰醋酸、乙酰丙酮均为分析纯。
2、实验方法
按照国家标准GB/T2912.1-2009《纺织品甲醛的测定》进行实验。实验基本步骤如下:称取剪碎后的织物(1±0.01)g,置于250ml的碘量瓶中,加100ml三級水,盖紧盖子,放入40±2℃水浴中萃取60±5min,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,对照标准甲醛工作曲线,计算出织物中游离水解甲醛的含量。
本文实验选用一纯棉织物为研究对象,基于上述方法分别考察样品的储存、萃取、萃取液的
显色对甲醛测定结果的影响。在样品的存储条件对甲醛测定结果的影响试验中,将样品分成两份,一份密封保存(封存于聚乙烯袋子中,外包铝箔),另一份敞开放置于外界环境中,将两份样品分别放置一定时间后进行甲醛含量的测定。
三、结果与分析
1、样品的存储条件对甲醛测定结果的影响
本实验将两份样品分别存放0h、12h、24h、48h后,进行甲醛含量的测定,吸光度值如图1所示。从数据可以看出,对于密封保存的样品,其萃取液显色后的吸光度值在48h内几乎没有变化,而对于敞开放置的样品,吸光度值随着样品放置时间的增加逐渐减少。可见,样品暴露在流动的空气环境中,甲醛会在短时间内挥发,严重影响甲醛测定的结果。因此,对未检测的样品及备用样品一定要做好封存工作,以免由于结果的不准确而引起检验事故。
2、样品的萃取对甲醛测定结果的影响
1)萃取温度对甲醛测定结果的影响
表2萃取温度对甲醛测定结果的影响
温度/℃ 20 30 40 50 60
吸光度 0.157 0.189 0.253 0.341 0.458
本实验对样品的萃取温度分别为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃,测得的吸光度值见表2所示。从表2的数据可看出,在20℃~60℃的温度范围内,随着萃取温度的升高,显色液的吸光度值不断增加,且增加的幅度较大。可见,萃取温度对甲醛测定结果的影响较大,越高的温度越有利于试样中的甲醛游离到水中。因此,在日常检测过程中,要经常关注水浴设备的温度状况,以防温度出现异常而影响检测结果。
2)萃取转速对甲醛测定结果的影响
表3萃取转速对甲醛测定结果的影响
摇床转速/r.min-1 0 25 50 75 100
吸光度 0.253 0.248 0.250 0.254 0.252
本实验将水浴摇床的转速分别设为0r.min-1、25r.min-1、50r.min-1、75r.min-1、100r.min-1,由测定显色液吸光值结果可看出,在本实验所考察的范围内,水浴过程中转速对甲醛的检测几乎不产生影响。标准GB/T2912.1-1998对甲醛的转速要求是每5分钟手摇一次,但新标准GB/T2912.1-2009没有对甲醛的转速进行规定,而且这两个标准提到的水浴设备只有恒温水浴锅,没有涉及到振荡器。从节约能源方面考虑,萃取方式可选用静止水浴。
3、萃取液常温静置时间对甲醛测定结果的影响
本实验考察了萃取液过滤后常温静置一定时间以及常温静置一定时间后过滤两种做法对甲醛测定结果的影响,结果见图2。从实验数据可以看出,经过滤的萃取液在静止放置120min内,游离水解的甲醛量基本没有发生变化,而萃取液静置一定时间后再过滤,测试所得的甲醛含量在120min范围内随静置的时间的增加而逐渐升高。这可能是因为,未经过滤的萃取液中的布样在静置过程中继续缓慢地游离出甲醛,而过滤后的萃取液由于布样已被滤去,萃取液中的游离水解的甲醛含量较为稳定。因此,在日常检验过程中,当样液1h的水浴时间结束后,应及时对萃取液进行过滤,以免造成测试结果偏高。
4、萃取液的顯色对甲醛测定结果的影响
1)显色时间对甲醛测定结果的影响
本实验对显色液的显色时间分别为10min、20min、30min、40min、50min、60min,测得的吸光度值见图3。由结果可看出,显色液的吸光度值在30min之前不稳定,变化明显;30min之后,呈现出相对稳定的趋势,随着时间的延长,基本不发生变化。可见,显色时间过短可能造成结果的不准确,过长则导致检验效率减低。因此,在甲醛测定过程中,要按照“标准GB/T2912.1-2009”把显色时间控制在30min。
2)冷却时间对甲醛测定结果的影响
本实验分别对同一显色液冷却不同时间后进行吸光度分析,结果见图4。从图4可以看出,显色液的吸光度值随着时间的增加而逐渐减低。可见,常温下显色液的冷却时间对测定结果有一定的影响,冷却时间越长,其测试结果越不准确。因此,在检验过程中,要严格按照“标准GB/T2912.1-2009”的要求,把显色液的冷却时间定为30min,以确保测试结果的准确性。
四、结语
文章对纯棉样品的存储条件、萃取液温度、萃取转速、萃取液常温静置时间、显色液显色时间、显色液冷却时间对甲醛的测定结果的影响。其中萃取转速对检验结果几乎没有影响,因此,建议样品可选用静置水浴,以减少不必要的能源浪费。样品的存储条件、萃取液温度、萃取液常温静置时间、显色液显色时间、显色液冷却时间对检验结果都会产生影响,特别是存储条件和萃取液温度对结果的影响较大。建议从每批产品中抽取样品后,应立即对样品进行规范的封存,并尽快检测,最好做到一次检测准确;经常关注水浴设备的温度状况,并定期做好温度计量校正工作,确保萃取温度符合标准的要求。总之,在熟练掌握标准的基础上,着重把握甲醛原液的准确浓度、校正溶液的配制方法、做好乙酰丙酮显色液的保存、空白样品的吸光度、双甲酮确认试验一系列操作细节,可提高检测的准确性。
参考文献
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[5]李志恩.纺织品甲醛含量测定中应注意的问题[J].纺织标准与质量,2013(1):30-31.
作者简介:张秀虹,女,1984年生,本科/学士。
资金项目:*中山市科技发展专项资金项目(2013C2FC0007):