纤维纺织品甲醛含量检测与控制

易千帆

（湖北省纤维检验局，湖北武汉 430064）

甲醛是对人类危害较大的一种气体，存在于生活中的各个区域。甲醛最常见的产生来源就是装修，某些人造的装修材料中往往含有超标的甲醛成分，则装修后室内也存在了超标的甲醛。由于甲醛具有高挥发性，且熔沸点低，因此极易混入到空气中，一旦人吸入了含有超标甲醛的空气，极容易引发健康问题，甚至产生严重的中毒现象[1]。

纤维纺织品中的甲醛也有相似的问题，由于纤维纺织品的加工方式特殊，难免会混入一定含量的甲醛，人们穿上甲醛超标的衣物，皮肤直接接触甲醛，产生的危害更大，因此需要在纺织品出售前进行高效的甲醛检测，并对含有超标甲醛的纺织品进行控制[2]。

纺织品甲醛检测可以设置在纺织品加工的最后一步，在全部加工过程完成后，使用指定的纺织品检测方法检测此时纺织品中的甲醛，一旦发生超标现象，需要立即采用相对应的方法进行处理[3]。传统的纺织品检测方法称为水萃取法，也被称为液相法，该方法利用智能模拟，检测人在穿衣时受沾染的该纺织物的甲醛总含量，除此之外，还有另一种方法，即蒸气吸收法，该方法可以检测衣物在储存时产生的甲醛含量，一旦发现储存时含量超标，也必须立即进行处理[4-5]。

我国现行的纺织品甲醛限定标准为GB 18401-2001《纺织品甲醛含量的限定》，即婴幼儿类纺织品甲醛含量≤20 mg/kg、非直接接触皮肤类≤200 mg/kg、直接接触皮肤类≤75 mg/kg、室内装饰类≤300 mg/kg。目前最常见的甲醛检测控制方法还是水萃取法，该方法利用了水解作用，需要将纺织品提前用水存取，再检测水中的甲醛，从而测定此时纺织品中的甲醛含量。该方法处理后的纺织物虽然可达到国家标准，但存在检测效率低的问题，不能很好地控制纺织品上的甲醛含量，因此本文设计了一种新的甲醛含量检测与控制方法，从而提升甲醛检测与控制的效率。

1 纤维纺织品甲醛含量检测与控制方法设计

传统的纺织品甲醛含量检测方法的检测准确度虽然符合国家标准，但随着生产水平的提高，检测效率难以满足生产需要。此次采用高效气相色谱法结合光电检测纺织品中的光电信号，并通过甲醛控制器及过滤膜配合实现甲醛过滤。

1.1 高效气相色谱法提取纺织品的甲醛标准液

高效气相色谱法主要是由于甲醛在酸性条件下基于与二硝基发生衍化反应，因此可以使用二氯甲烷进行初步提取，提取后再进行脱水，分离，从而提取出纺织品的甲醛标准液[6]。

高效气相色谱法选取的试剂主要包含经过处理的纯净水，标准的萃取溶液，含甲醛的标准水溶液，以及初步萃取液，将上述溶液用水稀释，测定溶液此时的浓度，测定后将其置于阴凉的环境下，等待后续的使用。在使用时需要将其稀释到指定的浓度，才能进行初步的提取。甲醛标准液的提取还需要10%三氯乙酸溶液、二硝基苯溶液等，将指定溶液分别加入到纯净水中，稀释后过滤，实验中用到的仪器包含漩涡混匀器、高速离心机、刻度试管、组织捣碎机等。

实验步骤如下：首先用剪刀轻轻剪下小块纺织品样品，将其放置在大的锥形瓶中，加水20 mL，使该纺织样品与水充分融合，融合后静置，待观察到无明显变化时加萃取溶液，使其均匀混合，置于振荡器中，振摇提取30 min，尽量不转移到滤纸上过滤。再往锥形瓶中加30 mL 10%的三氯乙酸溶液，混匀，置于振荡器中，以15 r/min 振摇提取20 min，过滤并将滤液全部转移到100 mL 容量瓶中，加入7.5 mL 25%氢氧化钾溶液，定容到锥形瓶中，从而提取出纺织品的甲醛标准液。

1.2 进行甲醛光电检测

根据上一步中提取出的纺织品甲醛标准液，使用光电传感技术进行纺织品甲醛的光电检测，第一检测纺织品甲醛的光信号，探测出此时的光电传感总值，第二将被检测的纺织物转换成可被识别的信息，输入到检测中心中，检测中心要求信息的输出必须为低电平，由高电平组成的信号无法被接收。

1.3 设计甲醛控制器

在甲醛控制器上设置几个甲醛控制通道：

第一个通道加入了甲醛整理剂和染化助剂，醛面漆是将面漆中的N-羟甲基酰胺化合物醚化形成的低甲醛或超低甲醛面漆，清除该面漆虽然不代表将全部的甲醛清除，但至少可以控制甲醛的排放在标准范围内。

第二通道加入了甲醛的整理剂，可以利用纺织品中的纤维素，进行纺织品甲醛的控制。

第三通道设置了甲醛捕捉器，该捕捉器使用特定的染色捕捉装备，将纺织品中的超标甲醛进行染色，染色后捕捉被染色的甲醛，从而有效实施控制。

除此之外，控制器中还可以加入非离子型无甲醛固色剂，既可以与染料分子发生反应，也可以与纤维素大分子结合，对提高湿加工牢度特别有效。由于固定剂是非离子型的，可以与其他非离子型、阳离子型、阴离子型等辅剂配合使用，因此甲醛控制器还需要连接一个TiO2过滤膜，TiO2过滤膜可见光催化降解甲醛。

2 实验分析

为了检测本文设计的纺织品甲醛含量检测与控制方法的检测效率和控制效果，与传统的水萃取法进行了对比实验，依据的标准为我国现行的GB 18401-2001《纺织品甲醛含量的限定》。

2.1 实验准备与步骤

实验选取了便携式现场甲醛检测仪检测两种方法的纺织品残留甲醛，主要因为该检测仪有很多方便甲醛残余检测的功能，第一，该仪器具有数据快速处理功能，可以及时处理检测到的甲醛数据；第二，该检测仪的检测输出模块精密，可以及时输出精密的检测信息，在应用过程中，该检测仪的单片机要采集光电检测数据，并且实时显示检测时间，将检测到的甲醛数据反馈到数据采集平台中。

实验步骤如下：

（1）首先，运用高效气相色谱法提取10 块纺织品中的甲醛标准液；

（2）其次，运用光电检测法检测纺织品中甲醛含量；

（3）最后运用甲醛控制器结合TiO2过滤膜可见光催化降解甲醛。水萃取法的检测步骤参见文献[5]。

2.2 实验结果与讨论

选取10 块受到甲醛污染的纺织品，利用实验准备中的检测仪器进行检测，检测两种方法的纺织品甲醛残余量，10 块实验纺织品样本的甲醛含量如表1 所示。

表1 10 块实验纺织品样本的甲醛含量

GB 18401-2001 规定甲醛含量标准应为≤75 mg/kg，由表1 可知，通过本文设计的纺织品甲醛检测与控制方法控制后，甲醛残余量少，效率高，具有更高的安全性。

3 结束语

综上所述，及时对纺织品中的甲醛物质进行检测并处理，对我国纺织业和服装制造业的发展有很大的帮助，同时也避免了人体因接触甲醛受到健康威胁。

因此本文设计了新的甲醛检测与控制方法，实验结果表明，该方法能有效减少纺织品中的甲醛残余，有更高的安全性，但由于目前处理后仍有一点点残余，在后续应用中还需要进行优化处理。