质量控制图在纺织品甲醛检测过程质量控制中的应用

徐建云，陈美君，李 海，王田田，田 姝

（江苏省纺织产品质量监督检验研究院，江苏南京 210007）

质量控制图在纺织品甲醛检测过程质量控制中的应用

徐建云，陈美君，李 海，王田田，田 姝

（江苏省纺织产品质量监督检验研究院，江苏南京 210007）

本研究利用±3σ控制限，将质量控制图应用于纺织品甲醛检验项目的检验过程质量控制，通过对标准曲线斜率，质控样品测试数据的分析，计算并绘图，根据图中各点的分布，确定检测水平的高低，保障监测结果的准确、可靠，及时发现分析误差的异常变化或变化趋势。结果表明：质量控制图能直观和及时有效地控制纺织品甲醛测定的分析质量，确保分析结果准确可靠，使操作工序处于稳定而又进行动态受控的状态。

质量控制图；甲醛；检测；纺织品

0 前言

随着人们生活水平的提高，纺织品安全性能问题愈发受到人们的关注。在我国，纺织产品需经过国家质量技术监督与检验检疫总局认证及通过国家认证监督管理委员会认可的实验室进行技术检测合格后才能销售，但是近年来，不少企业屡屡反映检不出，检不准，有些实验室检验合格的产品被其他省份监督抽查，检验不合格。不仅给企业造成经济损失，更是给老百姓带来健康安全隐患。纺织品检验中出现的这种检不出，检不准问题，究其原因，检验人员对检验过程涉及的人、机、料、法、环五大环节没有进行有效地质量控制。如何进行有效地补充，纠正和完善实验室内部质量控制程序，及时地识别和发现检验过程中存在的问题并制定相关补救措施，对于确保实验室维持较高的检测工作水平至关重要[1]。

质量控制图作为检验过程质量控制的一种重要手段，依据于数理统计检验理论，通过绘制质量特性随时间变化的波动曲线，主要利用图形分析，判断分析检验质量的稳定性，分析质量波动是由于偶然原因还是由于系统性原因所造成，以便质控人员及时发现某些偶然异常现象，从而提醒操作者作出准确判断和采取纠正措施，消除系统性原因的影响[2,3]。±3σ方法确定的控制图控制限被认为是最经济合理的方法，国际上大多数国家都采用这个方法，以正负3σ范围为控制界限[4-6]。因而它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使检测服务稳定地满足顾客的要求[7,8]。本研究利用±3σ控制限，立足于将质量控制图应用于纺织品甲醛检验项目的检验过程质量控制，通过分析数据的精密度和准确度，确定检测水平的高低，保障监测结果的准确、可靠，及时发现分析误差的异常变化或变化趋势[9,10]。根据图中各点的分布及时计算并绘图，使操作工序处于稳定而又进行动态受控的统计方法，做到防患于未然。

1 实验部分

1.1 标准与方法

GB/T2912.1-2009 《纺织品 甲醛的测定－游离水解的甲醛（水萃取法）》

1.2 仪器设备与试剂

1.2.1 仪器设备

MY14080033紫外可见分光光度计CARY60（美国安捷伦公司）；

SHZ-88A恒温水浴振荡器（江苏太仓实验设备厂）；

BSA323S-CW分析天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；

水相滤膜：13mm×0.45um，（上海安普科学仪器有限公司）。

1.2.2 试剂

乙酰丙酮、乙酸铵，乙酸、均为分析纯（国药集团）；所用水均为超纯水；甲醇为色谱纯；

甲醛原液（S1：约10.50mg/mL）；

纳氏试剂用前必须贮存12小时，6周内有效，每周做校正曲线。

1.3 标准曲线的绘制

1.3.1 甲醛标准工作溶液

分别移取5μl、10μl、25μl、50μl、100μl、200μl、400μl甲醛原液（10.5mg/ml）于500mL容量瓶中，水稀释至刻度，分别混匀，获得绘制标准曲线的甲醛浓度为0.105mg/kg、0.210mg/kg、0.525mg/kg、1.05mg/kg、 2.100mg/kg、4.200mg/kg、8.400mg/kg，对应于样品中甲醛含量分别为：4.2mg/kg、8.4mg/kg、21mg/ kg、42mg/kg、84mg/kg、168mg/kg、336mg/kg。

1.3.2 标准曲线绘制

分别取5mL萃取液和5mL乙酰丙酮，放在(40±2)℃水浴中显色(30±5)min。取出，常温避光冷却(30±5)min，在412nm波长下，用紫外可见分光光度计测定显色液的吸光度，绘制标准工作曲线y=ax+b。

1.4 质控样品试验步骤

准确称取(2.5±0.01)g两个平行样品，100mL水萃取。试样在(40±2) ℃水浴中振荡(60±5)min。取5mL萃取液和5mL乙酰丙酮溶液混合，放在(40±2)℃水浴显色(30±5)min。取出，常温避光冷却(30±5)min，在412nm波长下，用紫外可见分光光度计测定显色液的吸光度，记录。

1.5 数据收集及整理

以绘制标准曲线的斜率及质控样的吸光度用于常规测定的质量监控，每测定20个样品的同时检测质控样品。每周绘制一条标准曲线，收集数据见表1、表2，对收集的数据汇总计算其算术平均值x和标准差s。然后计算上、下控制限x±3s，上、下警戒限x±2s，结果见表1、表2。

2 结果与讨论

标准曲线是一个拟合曲线，旨在衡量两组相对应数据之间的相关性，以此为手段来评估样品中的量。通常都是使用一次方的线性拟合，即 y=ax+b。以标准曲线斜率为研究对象绘制质量控制图，能简单直观地了解数据质量，看出数据的准确度和精密度，考察实验过程的稳定性，保证测定结果有一定的精密度和准确度，确定该标准曲线是否可接受，是否需重新绘制。质量控制图使用准则：若点在上、下警戒限区域内，则测定过程处于控制状态，检测结果有效；若点超出上、下警戒限，但仍在上、下控制限区域内，提示检测质量开始变劣，存在“失控”倾向，应进行检查，并采取相应措施。若点落在上、下控制限之外，表示测定过程“失控”，应立即检查原因，予以纠正，实验应重新展开。由图1可以看出标准曲线斜率的受控范围在0.09938-0.15732，大部分数据均在平均值附近，一个点超过警戒下限但未超出上下控制限。无连续9个点落在中心线的同一侧、连续14点相邻点上下交替出现、连续3点中有2点落在中心线同一侧警戒限以外、连续7个点子中至少有3个点子或连续10个点子中有4个在中心线同一侧警戒限以外，从图可以判断过程在第五周时处于异常状态，发现该问题后，检验人员对人、机、料、法、环几大环节进行细致核查，该标准溶液在配制移过程中液枪未及时校准，移取标准溶液量偏低，导致斜率偏低，经相关部门校准后，重新进行标准曲线校准，重新绘制的标准曲线斜率处在警戒限内。为防止类似情况发生，检验人员制定了移液枪使用作业指导书，规定每次使用移液枪之前，自行利用天平进行自校准。该控制图可以用于纺织品甲醛标准曲线绘制过程控制。

表1 25次标准曲线绘制斜率

朗伯比尔定律的物理意义：当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度d成正比。吸光度：是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数，影响它的因素有溶剂、浓度、温度等等。纺织品甲醛测试即依据此原理进行。对于特定浓度的甲醛溶液来说，吸光度值是判断测试数值准确性的一个重要依据。纺织品甲醛日常定量测试过程的质量控制即通过对特定质控样进行吸光度测试实现的。在仪器分析处于稳定状态下，每测定20个样品的同时检测质控样品的吸光度值，搜集近期质量数据，并把数据汇总处理见表2，绘制质量控制图，如图3。

表2 55次质控样纺织品甲醛含量吸光度值

在日常纺织品甲醛测试过程中，特定质量特征值如质控样对应的吸光度值的波动是不可避免的，它是人、机器、材料、方法和环境等基本因素的波动综合影响所致。由此采集数据绘制的质量控制图出现波动也在所难免，波动分为两种，正常波动和异常波动，或分别称为偶然误差和系统误差。正常波动是偶然性原因（不可避免因素）造成的，它对测量过程质量影响较小，在技术上难以消除，异常波动是由系统原因（异常因素）造成的，它对实验结果质量影响很大，但能够采取措施避免和消除，过程控制的目的就是消除，避免异常波动，使过程处于正常波动状态[11,12]。控制图的控制界限是根据正态分布原理计算的，控制图中点未出界且点的排列是随机的，则可以认为测试过程是处于稳定状态或受控制状态。如果控制图点出界或界点子排列非随机，就认为过程失控[13,14]。图3显示中36周、39周，数据出现异常，出现上述现象，经核查在样品前处理过程中，水浴萃取温度出现了波动，实际温度分别达到了42 ℃，37 ℃，甲醛释放速度出现波动，导致最终吸光度值偏离正常波动区域。经更换温度调节旋钮，吸光度数值回归至正常区域。此外，质量控制图是在稳定状态条件下绘制，并非一成不变，如出现操作人员更换或通过学习使操作水平有所提高，设备更新，改变方法参数或采用新标准，环境改变等情况，控制图也必须重新进行校正绘制[15-17]。控制图是科学管理检测过程的重要依据，所以经过相当时间的使用后，应重新抽取数据进行计算和验证。控制图根据实际情况进行动态更新，才能更真实地反映检测体系的趋势变化，并有效地监控测量系统是否持续受控。

3 结论

通过收集纺织品甲醛标准曲线斜率，及质控样甲醛含量对应的吸光度数据，分别绘制了质量控制图，通过质量控制图可以考察测量系统的质量状况和变化趋势，判断检测过程是否受控，确定检测结果是否符合要求。当测定值未超出警戒限时，说明测量系统质量良好；当测定值超出警戒限但未超出控制限时，说明测量系统有失控的倾向；当测定值超过控制限时，说明测量系统失控，经查明原因，及时采取纠正措施，保证了测量系统持续受控。绘制质量控制图，充分地分析和利用控制图，成为实验室日常纺织品甲醛测试质量管理中一种有效的过程质量控制手段。

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Quality control chart used for control the quality analysis of determination of formaldehyde in textile

XU Jian-yun, CHEN Mei-jun, LI Hai, WANG Tian-tian, TIAN Shu
(Jiangsu Texiles Quality Services Inspection Testing Insitute, Jiangsu Nanjing 210007, China)

In this paper, a study of the principle, methodology, analysis, and practice of the quality control chart for textile formaldehyde testing was discussed. After the quality of data acquisition, the testing process quality control was carried out, and application to the formaldehyde testing analysis, based on the theory of 3σ. The Slope of standard curve was obtained and the quality control samples were tested. The relevant technical indexes were worked out using mathematical statistics to prepare the quality control charts for determining the formaldehyde．The results showed that the quality control chart could directly and effectively control the quality analysis of formaldehyde testing to ensure analysis result accurate and reliable．

quality control chart; formaldehyde; determination; textile

TQ

A

投稿日期：2016-07-30

江苏省质量技术监督局2015年科技项目(KJ155422);江苏省质量技术监督局2015年科技项目(KJ155421)

徐建云（1985-），女，汉，博士，工程师，研究方向：分析化学、 生态纺织品有害物质检测