徐建云，陳美君，李 海，王田田，田 姝

（江蘇省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇南京 210007）

質(zhì)量控制圖在紡織品甲醛檢測過程質(zhì)量控制中的應(yīng)用

徐建云，陳美君，李 海，王田田，田 姝

（江蘇省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇南京 210007）

本研究利用±3σ控制限，將質(zhì)量控制圖應(yīng)用于紡織品甲醛檢驗(yàn)項(xiàng)目的檢驗(yàn)過程質(zhì)量控制，通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率，質(zhì)控樣品測試數(shù)據(jù)的分析，計(jì)算并繪圖，根據(jù)圖中各點(diǎn)的分布，確定檢測水平的高低，保障監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠，及時(shí)發(fā)現(xiàn)分析誤差的異常變化或變化趨勢。結(jié)果表明：質(zhì)量控制圖能直觀和及時(shí)有效地控制紡織品甲醛測定的分析質(zhì)量，確保分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，使操作工序處于穩(wěn)定而又進(jìn)行動(dòng)態(tài)受控的狀態(tài)。

質(zhì)量控制圖；甲醛；檢測；紡織品

0 前言

隨著人們生活水平的提高，紡織品安全性能問題愈發(fā)受到人們的關(guān)注。在我國，紡織產(chǎn)品需經(jīng)過國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督與檢驗(yàn)檢疫總局認(rèn)證及通過國家認(rèn)證監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行技術(shù)檢測合格后才能銷售，但是近年來，不少企業(yè)屢屢反映檢不出，檢不準(zhǔn)，有些實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品被其他省份監(jiān)督抽查，檢驗(yàn)不合格。不僅給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失，更是給老百姓帶來健康安全隱患。紡織品檢驗(yàn)中出現(xiàn)的這種檢不出，檢不準(zhǔn)問題，究其原因，檢驗(yàn)人員對(duì)檢驗(yàn)過程涉及的人、機(jī)、料、法、環(huán)五大環(huán)節(jié)沒有進(jìn)行有效地質(zhì)量控制。如何進(jìn)行有效地補(bǔ)充，糾正和完善實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制程序，及時(shí)地識(shí)別和發(fā)現(xiàn)檢驗(yàn)過程中存在的問題并制定相關(guān)補(bǔ)救措施，對(duì)于確保實(shí)驗(yàn)室維持較高的檢測工作水平至關(guān)重要[1]。

質(zhì)量控制圖作為檢驗(yàn)過程質(zhì)量控制的一種重要手段，依據(jù)于數(shù)理統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)理論，通過繪制質(zhì)量特性隨時(shí)間變化的波動(dòng)曲線，主要利用圖形分析，判斷分析檢驗(yàn)質(zhì)量的穩(wěn)定性，分析質(zhì)量波動(dòng)是由于偶然原因還是由于系統(tǒng)性原因所造成，以便質(zhì)控人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)某些偶然異常現(xiàn)象，從而提醒操作者作出準(zhǔn)確判斷和采取糾正措施，消除系統(tǒng)性原因的影響[2,3]。±3σ方法確定的控制圖控制限被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)合理的方法，國際上大多數(shù)國家都采用這個(gè)方法，以正負(fù)3σ范圍為控制界限[4-6]。因而它強(qiáng)調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使檢測服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求[7,8]。本研究利用±3σ控制限，立足于將質(zhì)量控制圖應(yīng)用于紡織品甲醛檢驗(yàn)項(xiàng)目的檢驗(yàn)過程質(zhì)量控制，通過分析數(shù)據(jù)的精密度和準(zhǔn)確度，確定檢測水平的高低，保障監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠，及時(shí)發(fā)現(xiàn)分析誤差的異常變化或變化趨勢[9,10]。根據(jù)圖中各點(diǎn)的分布及時(shí)計(jì)算并繪圖，使操作工序處于穩(wěn)定而又進(jìn)行動(dòng)態(tài)受控的統(tǒng)計(jì)方法，做到防患于未然。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 標(biāo)準(zhǔn)與方法

GB/T2912.1-2009 《紡織品 甲醛的測定－游離水解的甲醛（水萃取法）》

1.2 儀器設(shè)備與試劑

1.2.1 儀器設(shè)備

MY14080033紫外可見分光光度計(jì)CARY60（美國安捷倫公司）；

SHZ-88A恒溫水浴振蕩器（江蘇太倉實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠）；

BSA323S-CW分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；

水相濾膜：13mm×0.45um，（上海安普科學(xué)儀器有限公司）。

1.2.2 試劑

乙酰丙酮、乙酸銨，乙酸、均為分析純（國藥集團(tuán)）；所用水均為超純水；甲醇為色譜純；

甲醛原液（S1：約10.50mg/mL）；

納氏試劑用前必須貯存12小時(shí)，6周內(nèi)有效，每周做校正曲線。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

1.3.1 甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液

分別移取5μl、10μl、25μl、50μl、100μl、200μl、400μl甲醛原液（10.5mg/ml）于500mL容量瓶中，水稀釋至刻度，分別混勻，獲得繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的甲醛濃度為0.105mg/kg、0.210mg/kg、0.525mg/kg、1.05mg/kg、 2.100mg/kg、4.200mg/kg、8.400mg/kg，對(duì)應(yīng)于樣品中甲醛含量分別為：4.2mg/kg、8.4mg/kg、21mg/ kg、42mg/kg、84mg/kg、168mg/kg、336mg/kg。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

分別取5mL萃取液和5mL乙酰丙酮，放在(40±2)℃水浴中顯色(30±5)min。取出，常溫避光冷卻(30±5)min，在412nm波長下，用紫外可見分光光度計(jì)測定顯色液的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線y=ax+b。

1.4 質(zhì)控樣品試驗(yàn)步驟

準(zhǔn)確稱取(2.5±0.01)g兩個(gè)平行樣品，100mL水萃取。試樣在(40±2) ℃水浴中振蕩(60±5)min。取5mL萃取液和5mL乙酰丙酮溶液混合，放在(40±2)℃水浴顯色(30±5)min。取出，常溫避光冷卻(30±5)min，在412nm波長下，用紫外可見分光光度計(jì)測定顯色液的吸光度，記錄。

1.5 數(shù)據(jù)收集及整理

以繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率及質(zhì)控樣的吸光度用于常規(guī)測定的質(zhì)量監(jiān)控，每測定20個(gè)樣品的同時(shí)檢測質(zhì)控樣品。每周繪制一條標(biāo)準(zhǔn)曲線，收集數(shù)據(jù)見表1、表2，對(duì)收集的數(shù)據(jù)匯總計(jì)算其算術(shù)平均值x和標(biāo)準(zhǔn)差s。然后計(jì)算上、下控制限x±3s，上、下警戒限x±2s，結(jié)果見表1、表2。

2 結(jié)果與討論

標(biāo)準(zhǔn)曲線是一個(gè)擬合曲線，旨在衡量兩組相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，以此為手段來評(píng)估樣品中的量。通常都是使用一次方的線性擬合，即 y=ax+b。以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率為研究對(duì)象繪制質(zhì)量控制圖，能簡單直觀地了解數(shù)據(jù)質(zhì)量，看出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精密度，考察實(shí)驗(yàn)過程的穩(wěn)定性，保證測定結(jié)果有一定的精密度和準(zhǔn)確度，確定該標(biāo)準(zhǔn)曲線是否可接受，是否需重新繪制。質(zhì)量控制圖使用準(zhǔn)則：若點(diǎn)在上、下警戒限區(qū)域內(nèi)，則測定過程處于控制狀態(tài)，檢測結(jié)果有效；若點(diǎn)超出上、下警戒限，但仍在上、下控制限區(qū)域內(nèi)，提示檢測質(zhì)量開始變劣，存在“失控”傾向，應(yīng)進(jìn)行檢查，并采取相應(yīng)措施。若點(diǎn)落在上、下控制限之外，表示測定過程“失控”，應(yīng)立即檢查原因，予以糾正，實(shí)驗(yàn)應(yīng)重新展開。由圖1可以看出標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的受控范圍在0.09938-0.15732，大部分?jǐn)?shù)據(jù)均在平均值附近，一個(gè)點(diǎn)超過警戒下限但未超出上下控制限。無連續(xù)9個(gè)點(diǎn)落在中心線的同一側(cè)、連續(xù)14點(diǎn)相鄰點(diǎn)上下交替出現(xiàn)、連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在中心線同一側(cè)警戒限以外、連續(xù)7個(gè)點(diǎn)子中至少有3個(gè)點(diǎn)子或連續(xù)10個(gè)點(diǎn)子中有4個(gè)在中心線同一側(cè)警戒限以外，從圖可以判斷過程在第五周時(shí)處于異常狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)該問題后，檢驗(yàn)人員對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)幾大環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致核查，該標(biāo)準(zhǔn)溶液在配制移過程中液槍未及時(shí)校準(zhǔn)，移取標(biāo)準(zhǔn)溶液量偏低，導(dǎo)致斜率偏低，經(jīng)相關(guān)部門校準(zhǔn)后，重新進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)，重新繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率處在警戒限內(nèi)。為防止類似情況發(fā)生，檢驗(yàn)人員制定了移液槍使用作業(yè)指導(dǎo)書，規(guī)定每次使用移液槍之前，自行利用天平進(jìn)行自校準(zhǔn)。該控制圖可以用于紡織品甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制過程控制。

表1 25次標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制斜率

朗伯比爾定律的物理意義：當(dāng)一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時(shí)，其吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及吸收層厚度d成正比。吸光度：是指光線通過溶液或某一物質(zhì)前的入射光強(qiáng)度與該光線通過溶液或物質(zhì)后的透射光強(qiáng)度比值的以10為底的對(duì)數(shù)，影響它的因素有溶劑、濃度、溫度等等。紡織品甲醛測試即依據(jù)此原理進(jìn)行。對(duì)于特定濃度的甲醛溶液來說，吸光度值是判斷測試數(shù)值準(zhǔn)確性的一個(gè)重要依據(jù)。紡織品甲醛日常定量測試過程的質(zhì)量控制即通過對(duì)特定質(zhì)控樣進(jìn)行吸光度測試實(shí)現(xiàn)的。在儀器分析處于穩(wěn)定狀態(tài)下，每測定20個(gè)樣品的同時(shí)檢測質(zhì)控樣品的吸光度值，搜集近期質(zhì)量數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)匯總處理見表2，繪制質(zhì)量控制圖，如圖3。

表2 55次質(zhì)控樣紡織品甲醛含量吸光度值

在日常紡織品甲醛測試過程中，特定質(zhì)量特征值如質(zhì)控樣對(duì)應(yīng)的吸光度值的波動(dòng)是不可避免的，它是人、機(jī)器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動(dòng)綜合影響所致。由此采集數(shù)據(jù)繪制的質(zhì)量控制圖出現(xiàn)波動(dòng)也在所難免，波動(dòng)分為兩種，正常波動(dòng)和異常波動(dòng)，或分別稱為偶然誤差和系統(tǒng)誤差。正常波動(dòng)是偶然性原因（不可避免因素）造成的，它對(duì)測量過程質(zhì)量影響較小，在技術(shù)上難以消除，異常波動(dòng)是由系統(tǒng)原因（異常因素）造成的，它對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果質(zhì)量影響很大，但能夠采取措施避免和消除，過程控制的目的就是消除，避免異常波動(dòng)，使過程處于正常波動(dòng)狀態(tài)[11,12]。控制圖的控制界限是根據(jù)正態(tài)分布原理計(jì)算的，控制圖中點(diǎn)未出界且點(diǎn)的排列是隨機(jī)的，則可以認(rèn)為測試過程是處于穩(wěn)定狀態(tài)或受控制狀態(tài)。如果控制圖點(diǎn)出界或界點(diǎn)子排列非隨機(jī)，就認(rèn)為過程失控[13,14]。圖3顯示中36周、39周，數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，出現(xiàn)上述現(xiàn)象，經(jīng)核查在樣品前處理過程中，水浴萃取溫度出現(xiàn)了波動(dòng)，實(shí)際溫度分別達(dá)到了42 ℃，37 ℃，甲醛釋放速度出現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致最終吸光度值偏離正常波動(dòng)區(qū)域。經(jīng)更換溫度調(diào)節(jié)旋鈕，吸光度數(shù)值回歸至正常區(qū)域。此外，質(zhì)量控制圖是在穩(wěn)定狀態(tài)條件下繪制，并非一成不變，如出現(xiàn)操作人員更換或通過學(xué)習(xí)使操作水平有所提高，設(shè)備更新，改變方法參數(shù)或采用新標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境改變等情況，控制圖也必須重新進(jìn)行校正繪制[15-17]?？刂茍D是科學(xué)管理檢測過程的重要依據(jù)，所以經(jīng)過相當(dāng)時(shí)間的使用后，應(yīng)重新抽取數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證?？刂茍D根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，才能更真實(shí)地反映檢測體系的趨勢變化，并有效地監(jiān)控測量系統(tǒng)是否持續(xù)受控。

3 結(jié)論

通過收集紡織品甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率，及質(zhì)控樣甲醛含量對(duì)應(yīng)的吸光度數(shù)據(jù)，分別繪制了質(zhì)量控制圖，通過質(zhì)量控制圖可以考察測量系統(tǒng)的質(zhì)量狀況和變化趨勢，判斷檢測過程是否受控，確定檢測結(jié)果是否符合要求。當(dāng)測定值未超出警戒限時(shí)，說明測量系統(tǒng)質(zhì)量良好；當(dāng)測定值超出警戒限但未超出控制限時(shí)，說明測量系統(tǒng)有失控的傾向；當(dāng)測定值超過控制限時(shí)，說明測量系統(tǒng)失控，經(jīng)查明原因，及時(shí)采取糾正措施，保證了測量系統(tǒng)持續(xù)受控。繪制質(zhì)量控制圖，充分地分析和利用控制圖，成為實(shí)驗(yàn)室日常紡織品甲醛測試質(zhì)量管理中一種有效的過程質(zhì)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

江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2015年科技項(xiàng)目(KJ155422);江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2015年科技項(xiàng)目(KJ155421)

徐建云（1985-），女，漢，博士，工程師，研究方向：分析化學(xué)、 生態(tài)紡織品有害物質(zhì)檢測