甲醛對(duì)皮膚、眼睛和呼吸道黏膜有強(qiáng)烈的刺激作用,紡織品中若存在過量甲醛,會(huì)在穿著過程中逐漸釋放,通過皮膚和呼吸道對(duì)人體產(chǎn)生傷害。短期穿著甲醛超標(biāo)的服裝有可能引起接觸性皮炎;長(zhǎng)時(shí)間穿著,體內(nèi)甲醛逐漸積累,會(huì)引起呼吸道疾病,甚至可能誘發(fā)癌癥。因其高危害性,甲醛被國內(nèi)外生態(tài)紡織品法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)廣泛納入監(jiān)管范圍[1]。因此,紡織品甲醛含量是一項(xiàng)涉及消費(fèi)者人身健康、安全衛(wèi)生的重要檢測(cè)項(xiàng)目。
根據(jù)萃取方式的不同,紡織品甲醛含量測(cè)試方法主要可分為水萃取法和蒸汽吸收法,其中水萃取法測(cè)定的是游離甲醛的總量,蒸汽吸收法測(cè)定的是釋放甲醛的含量。目前,我國測(cè)試紡織品中甲醛含量主要采用水萃取法,因?yàn)榇朔椒旖?,在日常檢測(cè)中得到了更廣泛的應(yīng)用,但檢測(cè)人員從日常檢測(cè)工作中發(fā)現(xiàn),水萃取法存在一定的局限性,在某些情況下,蒸汽吸收法可能更為有效[2]。本文僅就3個(gè)常用的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比研究,即:GB/T 2912.1—2009[3](水萃取法)、GB/T 2912.2—2009[4](蒸汽吸收法)和AATCC 112—2014[5](蒸汽吸收法),分析不同測(cè)試方法對(duì)結(jié)果的影響及相關(guān)性。
2.1.1 試驗(yàn)儀器
722N紫外分光光度計(jì)(泉州市美邦儀器有限公司)、AS-24水浴恒溫振蕩器(廣州市泛科儀器有限公司)。BSA224S電子天平(賽多利斯)、9140A電熱鼓風(fēng)干燥箱(紹興力必信儀器有限公司)。
2.1.2 試劑
水中甲醛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(9.60mg/mL;2mL;中國計(jì)量科學(xué)研究院)、乙酸銨(AR;廣州化學(xué)試劑廠)、冰醋酸(AR;廣州化學(xué)試劑廠)、乙酰丙酮(AR;天津市福晨化學(xué)試劑廠)、雙甲酮(AR;阿拉?。?。
試驗(yàn)樣品來自日常檢測(cè)的樣品,樣品類型包含針織布、梭織布、PU革、含涂層面料、深色織物和淺色織物,詳見表1。
水萃取法,試樣在40℃水浴中萃取一定時(shí)間,萃取液用乙酰丙酮顯色后,在412nm波長(zhǎng)下,用分光光度計(jì)測(cè)定顯色液中甲醛的吸光度,對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,計(jì)算出樣品中游離甲醛的含量。
蒸汽吸收法,試樣懸掛在密封中的水面上,置于特定溫度的恒溫烘箱內(nèi)一定時(shí)間,萃取液用乙酰丙酮顯色后,釋放的甲醛被水吸收,萃取液用乙酰丙酮顯色后,在412nm波長(zhǎng)下,用分光光度計(jì)測(cè)定顯色液中甲醛的吸光度,對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,計(jì)算出樣品中釋放甲醛的含量。
對(duì)30個(gè)樣品分別采用GB/T 2912.1—2009(含雙甲酮驗(yàn)證)、GB/T 2912.2—2009、AATCC 112—2014(49℃萃取、65℃萃?。┓椒ㄟM(jìn)行測(cè)試[6-9]。試驗(yàn)步驟對(duì)比如表2所示。
采用水萃取法測(cè)試的結(jié)果(見圖1):試樣3#、4#、6#、10#測(cè)試結(jié)果均為未檢出(<16mg/kg);其余26個(gè)試樣有檢出,進(jìn)一步做雙甲酮驗(yàn)證,其中試樣1#、2#、7#是假陽性,試樣5#、8#、9#、11#、12#雙甲酮驗(yàn)證的結(jié)果為甲醛含量明顯降低,測(cè)試結(jié)果仍為有檢出,但不能排除假陽性。
采用蒸汽吸收法測(cè)試的結(jié)果(見圖1):試樣1#~10#測(cè)試結(jié)果均為未檢出(<16mg/kg),與水萃取法的測(cè)試結(jié)果有明顯差異;由于蒸汽吸收法萃取液受樣品背景干擾小,試樣5#、8#、9#甲醛含量為未檢出,所以采用水萃取法的測(cè)試結(jié)果為假陽性;試樣11#、12#采用蒸汽吸收法測(cè)試的結(jié)果明顯低于水萃取法的測(cè)試結(jié)果(見圖2),可以說明水萃取法的測(cè)試結(jié)果是由于受樣品背景干擾產(chǎn)生部分假陽性導(dǎo)致偏高;因此采用蒸汽吸收法進(jìn)行測(cè)試可以有效地避免假陽性結(jié)果。
表1 樣品編號(hào)及描述
表2 不同測(cè)試方法試驗(yàn)步驟對(duì)比
比較試樣13#~30#的測(cè)試結(jié)果:試樣 13#~15#采用水萃取法和蒸汽吸收法測(cè)試的結(jié)果差異較小,可能由于樣品的甲醛含量較低,兩種方式能達(dá)到一致的萃取效果;對(duì)比試樣16#~30#的測(cè)試結(jié)果,蒸汽吸收法的測(cè)試結(jié)果均高于水萃取法的測(cè)試結(jié)果,并且采用蒸汽吸收法測(cè)得甲醛含量越高的與水萃取法的結(jié)果差異就越大,說明對(duì)于甲醛含量高的試樣水萃取法的效果是有局限性的,而蒸汽吸收法從萃取的時(shí)間和溫度都能更有效地使樣品中含有的甲醛得以釋放。
蒸汽吸收法中萃取的溫度和時(shí)間有兩種,分別為:49℃萃取20h(方式1)和65℃萃取4h(方式2),比較試樣11#~30#的測(cè)試結(jié)果,其中試樣11#~15#的甲醛含量較低(見圖2),因此兩種條件下的測(cè)試結(jié)果呈現(xiàn)出的差異較小;從試樣16#~30#的測(cè)試結(jié)果來看(圖2、圖3和圖4),大部分試樣在兩種萃取條件下的測(cè)試結(jié)果偏差小于20%;個(gè)別樣品如試樣17#、19#、21#、24#、27#的結(jié)果偏差為30%~62%,且均為方式2的測(cè)試結(jié)果高于方式1的測(cè)試結(jié)果,可以說明甲醛的釋放效果受溫度影響較大。
蒸汽吸收法中顯色的條件有兩種,分別為:40℃水浴顯色30min(方式A)和58℃水浴顯色6min(方式B),對(duì)比試樣1#~30#的測(cè)試結(jié)果,兩種顯色條件下的測(cè)試結(jié)果差異較小,因此從試驗(yàn)時(shí)間上方式B可以縮減檢測(cè)時(shí)間從而提高效率。
圖1 樣品1#~10#測(cè)試結(jié)果
圖2 樣品11#~20#測(cè)試結(jié)果
圖3 樣品21#~25#測(cè)試結(jié)果
圖4 樣品26#~30#測(cè)試結(jié)果
4.1 紡織品游離甲醛和釋放甲醛分別采用水萃取法和蒸汽吸收法測(cè)試,對(duì)于甲醛含量較低的樣品,測(cè)試結(jié)果差異較小,但對(duì)于甲醛含量高的樣品差異較大,蒸汽吸收法的萃取強(qiáng)度較大,兩種萃取方式的測(cè)試結(jié)果沒有明顯的相關(guān)性。
4.2 水萃取法一定程度受樣品背景干擾較大,雙甲酮驗(yàn)證并不能完全排除假陽性的結(jié)果,必要時(shí)可以采用蒸汽吸收法進(jìn)行測(cè)試。
4.3 紡織品釋放甲醛的測(cè)試方法采用的萃取條件和乙酰丙酮試劑顯色的條件有不同,其中萃取溫度對(duì)于甲醛含量較高的樣品的測(cè)試結(jié)果會(huì)有一定差異,溫度較高的條件下萃取強(qiáng)度更大,測(cè)得的釋放甲醛含量更高。顯色條件的不同對(duì)于測(cè)試結(jié)果無明顯差異,說明兩種顯色條件下樣品萃取液中的甲醛能被完全反應(yīng)。