包海峰,吳東曉,胡年睿,趙海浪,譚玉靜
(上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院纖維檢驗(yàn)所,上海200040)
在染整加工過程中,為使紡織品獲得美觀、優(yōu)良的服用性能會加入一些染料、助劑,但殘留在紡織品上的化學(xué)物質(zhì)可能會釋放出一些異味物質(zhì),當(dāng)這些異味物質(zhì)刺激嗅覺器官引起服用人不舒服感時,可辨別為有異味[1-3]。此外,紡織品在生產(chǎn)、加工儲存或運(yùn)輸中也可能因微生物的污染而產(chǎn)生異味。目前,紡織服裝中的異味問題已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。因異味的來源不明確,一旦出現(xiàn)爭議,也無公認(rèn)的客觀方法來評價。本文主要從紡織品異味的主觀檢測法和客觀檢測法兩個方面進(jìn)行列舉、分析,對兩種檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述,并對未來紡織品異味檢測的發(fā)展方向進(jìn)行了探討。
紡織品異味的主觀檢測方法是嗅覺法,即由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)和考核的相關(guān)工作人員的嗅覺判定,結(jié)果受人為因素影響較大。嗅覺法也是當(dāng)前國內(nèi)外紡織品異味檢測的主要方法。在GB 18401—2010《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)中,明確規(guī)定紡織品中不得有霉味、高沸程石油味、魚腥味、芳香烴氣味等4類異味,而在OEKO-TEX Standard 100:2019和GB/T 18885—2009《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)中,除了要求紡織品不得有上述4類異味外,還不得有香味。異味檢測時,一旦嗅辨師聞出5種氣味中的一種或多種時,則判該紡織品為“有異味”。然而,紡織品異味的主觀檢測方法存在以下幾個問題:嗅辨師對氣味的感覺因人而異,存在主觀差異性;紡織品異味檢測的重復(fù)性和復(fù)現(xiàn)性較差;由于無異味標(biāo)準(zhǔn)樣品,使異味檢測結(jié)果不具可比性;異味物質(zhì)多為有害物質(zhì),長期吸入輕則造成嗅辨師不舒適感,重則引發(fā)呼吸道疾病,危害嗅辨師的健康。因此,任何產(chǎn)品異味的判斷與嗅辨師的主觀性密切相關(guān),所得結(jié)果的不確定性較高。
在以往的研究中,針對異味的客觀檢測方法常有兩種:一種是頂空-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法,又稱為頂空氣相色譜質(zhì)譜法;另一種是電子鼻技術(shù),利用人工嗅覺系統(tǒng)對異味進(jìn)行鑒定。
1.2.1 頂空氣相色譜質(zhì)譜法
采用頂空技術(shù)作為樣品的前處理,結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),可實(shí)現(xiàn)異味化合物的痕量分析。根據(jù)前處理采取方法的不同,頂空技術(shù)又可分為靜態(tài)頂空法、動態(tài)頂空法和頂空-固相微萃取法。
1.2.1.1 靜態(tài)頂空法
靜態(tài)頂空法就是將樣品置于一個密閉容器中,通過加熱升溫使揮發(fā)性組分從樣品基質(zhì)中揮發(fā)出來,當(dāng)氣液(或氣固)兩項(xiàng)達(dá)到平衡后,直接吸取頂部氣體進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜分析。該方法所用儀器操作簡單,基質(zhì)干擾小,但靈敏度相對較低,適用于分析復(fù)雜樣品中的低沸點(diǎn)組分。
李竹英等[4]采用靜態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法測定紡織品中3種土腥霉味化合物,檢出限為0.003~0.01 mg/kg,加標(biāo)回收率為81%~95%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于7%。王曉寧等[5]采用靜態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法測定了紡織品中魚腥味物質(zhì)三甲胺,檢出限為20 μg/mL,加標(biāo)回收率≥90%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.98%,線性關(guān)系良好。胡年睿等[6]采用靜態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法分析了紡織品中異味物質(zhì),結(jié)果具有良好的重現(xiàn)性。
1.2.1.2 動態(tài)頂空法
動態(tài)頂空法也稱吹掃-捕集法,利用惰性氣體將樣品中的揮發(fā)性組分吹掃到捕集器中,通過熱解吸將吸附的揮發(fā)性組分進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜分析。動態(tài)頂空儀器操作較復(fù)雜,但靈敏度高,適用于分析復(fù)雜樣品中揮發(fā)性較高的組分,對較難揮發(fā)以及痕量組分也同樣適用。
梁榮輝等[7]采用動態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法測定了土壤中的苯系物及鹵代烴,加標(biāo)回收率為86.2%~116.6%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%~4.5%,線性關(guān)系及重現(xiàn)性良好,準(zhǔn)確度及精密度較高。彭劍林等[8]采用動態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法測定了家用攪拌機(jī)中7種苯系物遷移量,定量限為0.2~0.4 μg/L,加標(biāo)回收率為76.7%~123.3%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%~14.1%。孫源順等[9]采用動態(tài)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜新方法測定了水中7種醇類化合物,加標(biāo)回收率為104%~109%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.5%~9.1%。
1.2.1.3 頂空-固相微萃取法
頂空-固相微萃取法是將樣品置于一個密閉容器中,通過加熱升溫使揮發(fā)性組分從樣品基質(zhì)中揮發(fā)出來,當(dāng)氣液(或氣固)兩相達(dá)到平衡后,用涂有固定相的纖維頭進(jìn)行吸附、富集,然后通過熱解吸將吸附的揮發(fā)性組分進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜分析。該方法儀器操作簡單,適用于分析氣體、液體或固體樣本中揮發(fā)性或半揮發(fā)性組分,靈敏度比靜態(tài)頂空法高,精密度比動態(tài)頂空法好。
張?jiān)骑w等[10]采用優(yōu)化的頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法測定石榴酒中的香氣組分,萃取纖維在低于45℃的條件下對5 mL石榴酒樣品進(jìn)行萃取,萃取50 min后可得到較優(yōu)且重現(xiàn)性較好的結(jié)果,并定性出57種化合物。宋榮娜等[11]采用頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法同時測定污染廢水中多種VOCs異味物質(zhì),檢出限為4~55ng/L,加標(biāo)回收率為79.1%~108.6%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為9.8%~15.5%。
1.2.2 電子鼻技術(shù)
電子鼻也稱人工嗅覺系統(tǒng),通過采用特定的傳感器和模式識別系統(tǒng)模仿生物鼻,能識別簡單和復(fù)雜的氣味,可以得到與人的感官評價相同的結(jié)果。應(yīng)用電子鼻技術(shù),其響應(yīng)時間短、檢測速度快、重復(fù)性好,但系統(tǒng)中氣敏傳感器陣列穩(wěn)定性不佳,易受到環(huán)境因素的影響,還可能會與干擾氣體發(fā)生反應(yīng)。
劉文潔等[12]通過復(fù)合運(yùn)用電子鼻和嗅辨法兩種測試方法,得出兩條關(guān)于火鍋氣味濃度與電子鼻響應(yīng)值、火鍋氣味濃度與感官嗅辨值對應(yīng)關(guān)系的擬合曲線,根據(jù)這種擬合曲線可直接判別出該火鍋的氣味濃度以及對應(yīng)的嗅辯值。李穎穎等[13]采用電子鼻作為檢測儀器,檢測出揮發(fā)性有機(jī)氣體苯、甲苯和對二甲苯的閾值分別為0.05、0.02、0.005 μg/g。
現(xiàn)階段對紡織品異味的檢測還是以嗅辯法主觀評價為主,而客觀檢測方法都是基于電子鼻和頂空技術(shù)去研究一些具有代表性的異味化合物,但并未相應(yīng)地建立一個引起異味的化合物以及異味的感官信息(如氣味描述以及氣味閾值)的數(shù)據(jù)庫,使得異味的客觀檢測仍停留于實(shí)驗(yàn)室階段,難以應(yīng)用于實(shí)際的檢測行業(yè)中。表1中列出了一些常見的可引起紡織品異味的化合物及其氣味描述。另外,紡織品異味的客觀檢測還需要通過所測異味化合物的嗅閾值作為評價標(biāo)準(zhǔn),但大部分異味化合物的嗅閾值卻無權(quán)威的官方數(shù)據(jù),這也導(dǎo)致了紡織品異味的客觀檢測無法給予評價。因此,建議對紡織品異味化合物的嗅閾值建立標(biāo)準(zhǔn)體系,使紡織品異味的評定更加客觀公正。
(1)紡織品異味檢測是我國強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的必檢項(xiàng)目之一,目前都是通過專業(yè)人員使用嗅辯法進(jìn)行確定,但這種主觀的評價方法強(qiáng)烈依賴于嗅辨師的經(jīng)驗(yàn),使得檢測結(jié)果存在較大的不確定性。
(2)由于主觀檢測方法存在的缺陷,導(dǎo)致異味檢測指標(biāo)長期游離在監(jiān)管體系之外,開發(fā)客觀的檢測方法是解決異味檢測問題的必然選擇。
(3)頂空氣相色譜質(zhì)譜法和電子鼻技術(shù)均可對特定的異味化合物進(jìn)行定性、定量檢測,若能建立紡織品異味化合物的嗅閾值標(biāo)準(zhǔn)體系,紡織品異味的評價結(jié)果將更具客觀性、公正性。