紡織品服裝作為最常用的日用消費(fèi)品，其安全性越來越受到人們的重視。國家發(fā)布的一系列強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)如GB 18401—2010《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》[1]、GB 31701—2015《嬰幼兒及兒童紡織產(chǎn)品安全技術(shù)規(guī)范》[2]等都有對(duì)紡織品中有毒有害物質(zhì)限量的規(guī)定。在這個(gè)背景下，本文主要介紹了紡織品中重金屬的來源、危害、重金屬檢測項(xiàng)目、檢測標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法，并對(duì)紡織品中重金屬的預(yù)處理和檢測儀器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較分析。

1 紡織品中重金屬的來源及危害

紡織品中的重金屬主要有3種來源：（1）原材料：纖維材料本身，如棉花、麻。這部分重金屬來源于天然纖維生長時(shí)直接從土壤中吸收而來。（2）紡織過程：在紡織纖維加工過程中加入的染料和助劑。（3）服裝加工工程中，如紐扣、拉鏈等物品。服裝中的重金屬通過皮膚被人體吸收從而對(duì)人體健康造成危害。重金屬對(duì)人體健康的危害是一個(gè)慢慢積累的過程，當(dāng)重金屬在人體內(nèi)蓄積到一定數(shù)量后，會(huì)對(duì)皮膚、肝、腎、心、腦、骨骼及神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生毒性，尤其對(duì)嬰幼兒的影響更大。

2 針對(duì)紡織品中重金屬的檢測項(xiàng)目

目前，紡織品中重金屬的檢測項(xiàng)目主要有4種，分別是：可萃取的重金屬、可遷移的重金屬、重金屬總量和重金屬釋放量。

（1）可萃取的重金屬

此項(xiàng)目是紡織品重金屬最常規(guī)的項(xiàng)目，檢測紡織品中的重金屬時(shí)一般選用此檢測項(xiàng)目。該檢測項(xiàng)目是模擬人體穿著環(huán)境，將一定量的紡織品浸泡在人工酸性汗?jié)n或人工堿性汗?jié)n或人工唾液中萃取，在一定溫度下（通常是37℃）下振蕩，然后將溶液過濾，用合適的儀器上機(jī)檢測。

（2）可遷移的重金屬

可遷移重金屬也稱為可溶性重金屬，玩具制品在進(jìn)行重金屬檢測時(shí)一般采用此檢測項(xiàng)目。該檢測項(xiàng)目的檢測原理和可萃取的重金屬類似，但萃取液一般為酸性溶液，如0.07mol/L鹽酸在37℃條件下進(jìn)行萃取。

（3）重金屬總量

重金屬總量，可以理解為可萃取重金屬量和不可萃取重金屬量之和。試樣經(jīng)濕法消解或微波消解，消解后的溶液經(jīng)稀釋定容后采用適宜儀器在適當(dāng)條件下測定重金屬原子的發(fā)射強(qiáng)度或吸光度，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)工作曲線確定各種金屬離子的濃度，計(jì)算出試樣中重金屬的總量。

（4）重金屬釋放量

樣品中重金屬在一定條件下釋放到環(huán)境中的量，一般是指鎳釋放量，該檢測項(xiàng)目在對(duì)紡織輔料進(jìn)行檢測時(shí)采用。

3 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)重金屬的規(guī)定

我國生態(tài)紡織品技術(shù)要求GB/T 18885—2009、GB 31701—2015《嬰幼兒及兒童紡織產(chǎn)品安全技術(shù)規(guī)范》以及國際環(huán)保紡織協(xié)會(huì)國際生態(tài)紡織品技術(shù)要求Oeko-TEX Standard 200—2010[3]對(duì)紡織品中可萃取重金屬含量提出了要求，并且還對(duì)紡織品中的總鉛和總鎘含量也進(jìn)行了限定。具體見表1。

4 紡織品中重金屬含量的檢測方法

基于重金屬對(duì)人體健康的危害，英國率先于1986年頒布了重金屬含量的測試方法標(biāo)準(zhǔn)BS 6648，之后在1987年又發(fā)布了重金屬分析標(biāo)準(zhǔn)BS 6810[4-5]。國際環(huán)保紡織協(xié)會(huì)于1992年發(fā)布的Oeko-TEX Standard 100對(duì)重金屬的檢測條件做出了規(guī)定。在2010年其發(fā)布的Oeko-TEX Standard 200修訂版中增加了總鉛和總鎘的檢測條件，同時(shí)對(duì)可萃取六價(jià)鉻的前處理?xiàng)l件進(jìn)行了修改。1998年我國發(fā)布了《紡織品 重金屬離子檢測方法 原子吸收分光光度法》，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)紡織品中的可萃取重金屬離子和重金屬離子總量的檢測方法分別做出了規(guī)定；2006年的修訂版中刪除了重金屬離子總量的檢測方法，同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)分為4個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同重金屬的檢測方法做了優(yōu)化處理[6-9]。2013年我國發(fā)布了GB/T 30157《紡織品 總鉛和總鎘含量的測定》[10]，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了紡織品中總鉛和總鎘的測試方法。國內(nèi)外紡織品重金屬測試方法一覽表見表2。

4.1 樣品的預(yù)處理

對(duì)紡織品進(jìn)行預(yù)處理是測定紡織品中重金屬含量的第一步。目前，國內(nèi)采用較多的前處理方法有：干法灰化，濕法消解和微波消解，但每個(gè)方法都有其局限性。

（1）干法灰化：將已稱重的樣品放入坩堝中，在電爐上微火碳化之后再放入馬弗爐中進(jìn)行灰化，然后用酸性溶劑溶解灰分，再利用儀器對(duì)樣品中的重金屬含量進(jìn)行測定。

干法灰化的優(yōu)點(diǎn)是簡單、快速，避免使用高氯酸等危險(xiǎn)試劑，但其缺點(diǎn)是元素?fù)p失比較嚴(yán)重，其原因是：A）不同的金屬元素在灰化時(shí)表現(xiàn)出不同的行為，比如當(dāng)馬弗爐的溫度高于550℃時(shí)鉛、鎘、銅三元素將揮發(fā)，出現(xiàn)明顯損失；砷在600℃時(shí)出現(xiàn)損失。B） 紡織品成分復(fù)雜，不同纖維成分的灰化時(shí)間也不同，比如棉、麻纖維灰化需2h，滌樣品需要3h～4h[11]。因此，對(duì)灰化溫度、灰化助劑、灰化時(shí)間以及溶解灰分溶劑的選擇對(duì)灰化結(jié)果都至關(guān)重要。

（2）濕法消解：將已稱重的樣品放入四氟乙烯坩堝中，加入鹽酸、硝酸、高氯酸或者氫氟酸，利用酸的強(qiáng)氧化劑，使樣品分解。

但濕法消解的缺點(diǎn)是[12]: A）一些如滌綸、腈綸、PU、帶涂層的紡織品等用酸消解比較困難。B）消解過程中若溫度控制不當(dāng)，會(huì)造成消化液濺出，影響試驗(yàn)結(jié)果。C）由于使用試劑進(jìn)行消化，因此，消化液有一定的濁度和細(xì)微顆粒，消化不完全，殘留的微量碳和有機(jī)物，會(huì)使試驗(yàn)結(jié)果偏高。D）由于消解液的酸度過大，對(duì)儀器（ICP，石墨爐）的壽命損害非常大。

表1 相關(guān)紡織品規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)對(duì)重金屬的限量 mg/kg

表2 紡織品中重金屬標(biāo)準(zhǔn)測試方法比較

（3）微波消解：曾嘉欣等人[13]采用硝酸-鹽酸-過氧化氫高壓密閉微波消解技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行消解，但消解處理時(shí)發(fā)現(xiàn)在滌樣品中仍有少量的不溶物，且在進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)未給出試樣成分含量、樣品顏色以及相應(yīng)的驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

微波消解能使一些用酸消解比較難的物質(zhì)消解，但是尋找合適的消解試劑和微波消解程序（即升溫程序）是其關(guān)鍵。微波消解雖然有快速高效、節(jié)能、污染少和防止易揮發(fā)組分損失、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，但是只能處理小于1g的樣品，且成品較高。OEKO-TEX Standard 200僅僅提及了用酸進(jìn)行濕法消解，但對(duì)其方法的定量和詳細(xì)步驟描述，并未見文獻(xiàn)報(bào)道。

4.2 檢測儀器的差異

目前紡織品及其制品中重金屬含量的檢測項(xiàng)目常見的檢測儀器主要有：原子吸收分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)和電感耦合等離子體，但以上儀器對(duì)于重金屬含量的檢測各有優(yōu)缺點(diǎn)。

（1）原子吸收分光光度計(jì)

原子吸收分光光度計(jì)，簡稱AAS，分為火焰原子吸收光譜法和石墨爐原子吸收光譜法。此儀器在檢測重金屬含量時(shí)常常會(huì)受到物理干擾、電離干擾、光譜干擾和化學(xué)干擾。對(duì)紡織品檢測數(shù)據(jù)影響最大的干擾主要是化學(xué)干擾。化學(xué)干擾是指待測元素在原子化過程中，與集體原子或分子間產(chǎn)生化學(xué)作用，會(huì)影響到待測元素的熔融、蒸發(fā)、解離、原子化等過程，這種影響可正可負(fù)，而且是一種選擇性的干擾，對(duì)于紡織品檢驗(yàn)來說，由于樣品復(fù)雜和萃取液特殊的情況，是最主要的干擾來源，也是造成數(shù)據(jù)偏差的主要原因。

（2）原子熒光光度計(jì)

原子熒光光度計(jì)在檢測重金屬含量項(xiàng)目時(shí)受介質(zhì)、還原劑、試驗(yàn)用水、環(huán)境因素、試驗(yàn)容器、儀器流路、氣路和原子化器等因素的影響。其中對(duì)紡織品檢測數(shù)據(jù)影響最大的干擾主要是來自還原劑的影響。原子熒光還原劑一般采用硼氫化鉀-氫氧化鈉溶液或硼氫化鈉-氫氧化鈉溶液。還原劑中的硼氫化鉀溶液的濃度越大越容易引起液相干擾，同時(shí)還原劑存放時(shí)間過久可導(dǎo)致熒光強(qiáng)度大幅度波動(dòng)。再者該試劑腐蝕性較強(qiáng)，穩(wěn)定性較差，因此應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配，以減小數(shù)據(jù)偏差。

（3）電感耦合等離子體

電感耦合等離子體在檢測重金屬項(xiàng)目時(shí)受光譜干擾、電離干擾、化學(xué)干擾和物理干擾。其中對(duì)紡織品檢測數(shù)據(jù)影響最大的是電離干擾。電感耦合等離子體的工作原理是：樣品由載氣(氬氣)帶入霧化系統(tǒng)進(jìn)行霧化后，以氣溶膠形式進(jìn)入等離子體的軸向通道，在高溫和惰性氣氛中被充分蒸發(fā)、原子化、電離和激發(fā)，發(fā)射出所含元素的特征譜線。根據(jù)特征譜線強(qiáng)度確定樣品中相應(yīng)元素的含量(定量分析)。因此，霧化室中原子是否電離化對(duì)重金屬檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性具有至關(guān)重要的作用。因此，在使用該儀器時(shí)應(yīng)尋找合適的流速、泵轉(zhuǎn)速和霧化條件，以保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)論

綜上所述，對(duì)比當(dāng)前3種主流的預(yù)處理方法和重金屬檢測儀器均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際測試需要，選擇合適的預(yù)處理?xiàng)l件和儀器，充分了解和掌握影響儀器檢測準(zhǔn)確性的因素，選擇合適的技術(shù)指標(biāo)，避免在檢測過程中出現(xiàn)重大誤差，以提高我們的檢測能力，從而做好紡織品重金屬的檢測工作，維護(hù)我們的健康和安全。