纺织品甲醛含量测定影响因素分析

张臻

0 引言

甲醛作为一种重要的有机化工原料，广泛应用于各类纺织整理助剂，如树脂整理剂、固色剂、黏合剂、柔软剂等[1]。但甲醛也是一种对人体健康有害的物质,长期接触甲醛含量超标的纺织品可能会引发呼吸道炎症,引起头痛、软弱无力、皮炎、皮肤过敏等症状，长期高浓度的接触还会致癌致畸[2,3]。为了保护消费者的身体健康，中国颁布了强制性标准GB 18401─2010《国家纺织产品基本安全技术规范》对纺织品中的甲醛含量进行限量规定，并依据强制性标准GB/T 2912.1─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）》中规定的方法进行甲醛测试，但是此标准在操作细节上的规定比较粗略。由于不同的检测人员对标准的理解不同，在实际操作中会出现不同的差异，从而影响纺织品甲醛含量测定的结果。为此，结合实验室操作中的细节，分别对水萃取时的振荡速率、萃取后的放置时间、萃取液浑浊的处理方法等影响因素进行研究与分析，发现一些检测过程中有待统一操作方法的地方，供大家进行探讨。

1 试验部分

1.1 试剂和仪器

试剂 甲醛标准溶液(中国计量科学研究院，浓度为10.4 mg/mL)、乙酰丙酮试剂（纳氏试剂，在1 000 mL容量瓶中加入150 g乙酸铵，并用800 mL水溶解，然后再加入3 mL冰醋酸和2 mL乙酰丙酮，用水稀释至刻度后用棕色瓶储存12 h以上）。上述乙酰丙酮、乙酸铵和冰醋酸均为分析纯，水为三级水或蒸馏水。

仪器 岛津UV1800紫外可见分光亮度计、电热恒温振荡水槽（型号DK2-2）、上海精宏试验设备有限公司）、具塞三角烧瓶（250 mL）、量筒（100 mL）、电子天平、移液管、具塞试管、试管架、2号玻璃漏斗式滤器。

1.2 试验依据

试验根据GB/T 2912.1─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)》测定甲醛含量的方法进行测试。试验时将1 g（精确至0.01 g）试样放入250 mL具塞三角烧瓶中，并加入100 mL水后盖紧盖子，置于（40±2）℃的水浴中振荡萃取（60±5）min。将萃取液过滤后用乙酰丙酮试剂显色，在波长为412 nm处用分光光度计测定显色液中甲醛的吸光度，并对照标准甲醛工作曲线计算出纺织品中游离和水解甲醛的含量。

本试验选用不同组织结构和纤维的纺织品面料作为研究对象，用上述方法分别研究样品的水萃取振荡速率、萃取后放置时间和萃取液浑浊因素对检测结果的影响。

表1 不同振荡频率下测得的纺织品中甲醛含量/（mg·kg-1）

2 结果与分析

2.1 振荡频率对甲醛含量测定结果的影响

试验时采用振幅水平为30 mm电热恒温振荡水槽，分别在振荡频率为0、60、80、100、120、140 r/min的条件下振荡60 min后测试甲醛的含量，测试结果见表1。

由表1可知，当振荡频率在0 r/min和60 r/min时，1#、4#、7#、16#样品甲醛含量值无明显变化，其余16个样品的甲醛含量值在振荡频率60 r/min时明显升高；当振荡频率超过60 r/min时，所有样品的甲醛含量值均无明显变化。

2.2 萃取液常温静置时间对甲醛测定结果的影响

试验时采用萃取液先过滤后常温静置一定时间和常温静置一定时间后再过滤的两种方法进行甲醛含量测定，并对上述两种试验方法所测甲醛含量的结果进行比较，测试结果见表2。

表2 不同静置时间下测得的纺织品中甲醛含量 /(mg·kg-1)

由表2可知，在先过滤后静置的情况下放置时间不超过120 min，整个静置过程中所测游离水解的甲醛含量基本未发生变化；而在先静置后过滤的情况下，在120 min内所测游离甲醛含量随静置时间的增加而逐渐升高，这是因为碎布在未经过滤的萃取液中长时间静置会缓慢地游离析出甲醛，而过滤后的萃取液由于碎布已被滤去，萃取液中游离水解的甲醛含量较为稳定。

2.3 萃取液褪色和浑浊对检测结果的影响

根据朗伯-比尔定律，在412 nm波长处对甲醛和乙酰丙酮的反应产物进行吸光度测定。但纺织品萃取液作为一个复杂的体系，萃取液经常会有褪色和浑浊的现象,这些褪色的萃取液在该波长下也会有光波吸收，导致测量结果偏高。对于萃取液褪色的问题，在标准中提到可以使用双甲酮来进行确认，但对萃取液浑浊的问题标准中并无详细说明。通过反复试验发现，采用0.45 μm孔径过滤头对浑浊萃取液进行过滤可以将该萃取液中的固体颗粒物或者胶体从溶液中分离出来。在10份不同的浑浊溶液（胶体溶液）中加入不同浓度的甲醛溶液后进行过滤。分别显色以后，得到的甲醛含量值及回收率数据差异对比结果见表3。

表3 浑浊溶液过滤前后的加标回收率对比

由表3可知，浑浊溶液过滤前后所测得的甲醛含量值和回收率均有明显差异，浑浊溶液过滤前的回收率在25%～180%波动，检测结果受到浑浊因素的影响，测试数据不准确；而采用0.45 μm孔径过滤头对浑浊萃取液进行过滤后的回收率约为90%～105%，符合要求。这是由于采用0.45 μm孔径过滤头对浑浊萃取液进行过滤，可以将该萃取液中的固体颗粒物或者胶体从溶液中分离出来，且对甲醛含量的检测结果无影响。

3 结论

当萃取时间为60 min、振荡频率超过60 r/min时，所有样品的甲醛含量值均不受振荡频率的影响；当萃取时间为60 min、振荡频率为0 r/min时，大部分样品的甲醛含量值比实际值偏低，少部分样品的甲醛含量值与实际值无明显变化。萃取液常温下先静置后过滤比先过滤后静置所测得的甲醛含量值高。当萃取液浑浊时，采用0.45 μm孔径过滤头对浑浊萃取液进行过滤，可有效去除浑浊因素的干扰，且不会影响甲醛含量的检测结果。

因此，在试验过程中应将样品萃取时的振荡频率控制在60 r/min以上；当样品振荡萃取完成后应该对萃取液进行及时过滤；如遇到浑浊的萃取液，可以采用0.45 μm孔径过滤头进行过滤。

参考文献：

[1] 司航.化工产品手册——有机化工原料[M].北京:化学工业出版社,1996.

[2] 陈荣圻,王建平.生态纺织品与环保染化料[M].北京:中国纺织出版社,2002.

[3] 邵晓君,阮水富.甲醛对人类健康的危害[J].中华预防医学杂志,1992,26(3):182-183.