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        纖維紡織品甲醛含量檢測與控制

        2022-03-07 03:59:10易千帆
        關(guān)鍵詞:紡織品標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)

        易千帆

        (湖北省纖維檢驗(yàn)局,湖北武漢 430064)

        甲醛是對人類危害較大的一種氣體,存在于生活中的各個(gè)區(qū)域。甲醛最常見的產(chǎn)生來源就是裝修,某些人造的裝修材料中往往含有超標(biāo)的甲醛成分,則裝修后室內(nèi)也存在了超標(biāo)的甲醛。由于甲醛具有高揮發(fā)性,且熔沸點(diǎn)低,因此極易混入到空氣中,一旦人吸入了含有超標(biāo)甲醛的空氣,極容易引發(fā)健康問題,甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的中毒現(xiàn)象[1]。

        纖維紡織品中的甲醛也有相似的問題,由于纖維紡織品的加工方式特殊,難免會混入一定含量的甲醛,人們穿上甲醛超標(biāo)的衣物,皮膚直接接觸甲醛,產(chǎn)生的危害更大,因此需要在紡織品出售前進(jìn)行高效的甲醛檢測,并對含有超標(biāo)甲醛的紡織品進(jìn)行控制[2]。

        紡織品甲醛檢測可以設(shè)置在紡織品加工的最后一步,在全部加工過程完成后,使用指定的紡織品檢測方法檢測此時(shí)紡織品中的甲醛,一旦發(fā)生超標(biāo)現(xiàn)象,需要立即采用相對應(yīng)的方法進(jìn)行處理[3]。傳統(tǒng)的紡織品檢測方法稱為水萃取法,也被稱為液相法,該方法利用智能模擬,檢測人在穿衣時(shí)受沾染的該紡織物的甲醛總含量,除此之外,還有另一種方法,即蒸氣吸收法,該方法可以檢測衣物在儲存時(shí)產(chǎn)生的甲醛含量,一旦發(fā)現(xiàn)儲存時(shí)含量超標(biāo),也必須立即進(jìn)行處理[4-5]。

        我國現(xiàn)行的紡織品甲醛限定標(biāo)準(zhǔn)為GB 18401-2001《紡織品甲醛含量的限定》,即嬰幼兒類紡織品甲醛含量≤20 mg/kg、非直接接觸皮膚類≤200 mg/kg、直接接觸皮膚類≤75 mg/kg、室內(nèi)裝飾類≤300 mg/kg。目前最常見的甲醛檢測控制方法還是水萃取法,該方法利用了水解作用,需要將紡織品提前用水存取,再檢測水中的甲醛,從而測定此時(shí)紡織品中的甲醛含量。該方法處理后的紡織物雖然可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),但存在檢測效率低的問題,不能很好地控制紡織品上的甲醛含量,因此本文設(shè)計(jì)了一種新的甲醛含量檢測與控制方法,從而提升甲醛檢測與控制的效率。

        1 纖維紡織品甲醛含量檢測與控制方法設(shè)計(jì)

        傳統(tǒng)的紡織品甲醛含量檢測方法的檢測準(zhǔn)確度雖然符合國家標(biāo)準(zhǔn),但隨著生產(chǎn)水平的提高,檢測效率難以滿足生產(chǎn)需要。此次采用高效氣相色譜法結(jié)合光電檢測紡織品中的光電信號,并通過甲醛控制器及過濾膜配合實(shí)現(xiàn)甲醛過濾。

        1.1 高效氣相色譜法提取紡織品的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液

        高效氣相色譜法主要是由于甲醛在酸性條件下基于與二硝基發(fā)生衍化反應(yīng),因此可以使用二氯甲烷進(jìn)行初步提取,提取后再進(jìn)行脫水,分離,從而提取出紡織品的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液[6]。

        高效氣相色譜法選取的試劑主要包含經(jīng)過處理的純凈水,標(biāo)準(zhǔn)的萃取溶液,含甲醛的標(biāo)準(zhǔn)水溶液,以及初步萃取液,將上述溶液用水稀釋,測定溶液此時(shí)的濃度,測定后將其置于陰涼的環(huán)境下,等待后續(xù)的使用。在使用時(shí)需要將其稀釋到指定的濃度,才能進(jìn)行初步的提取。甲醛標(biāo)準(zhǔn)液的提取還需要10%三氯乙酸溶液、二硝基苯溶液等,將指定溶液分別加入到純凈水中,稀釋后過濾,實(shí)驗(yàn)中用到的儀器包含漩渦混勻器、高速離心機(jī)、刻度試管、組織搗碎機(jī)等。

        實(shí)驗(yàn)步驟如下:首先用剪刀輕輕剪下小塊紡織品樣品,將其放置在大的錐形瓶中,加水20 mL,使該紡織樣品與水充分融合,融合后靜置,待觀察到無明顯變化時(shí)加萃取溶液,使其均勻混合,置于振蕩器中,振搖提取30 min,盡量不轉(zhuǎn)移到濾紙上過濾。再往錐形瓶中加30 mL 10%的三氯乙酸溶液,混勻,置于振蕩器中,以15 r/min 振搖提取20 min,過濾并將濾液全部轉(zhuǎn)移到100 mL 容量瓶中,加入7.5 mL 25%氫氧化鉀溶液,定容到錐形瓶中,從而提取出紡織品的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液。

        1.2 進(jìn)行甲醛光電檢測

        根據(jù)上一步中提取出的紡織品甲醛標(biāo)準(zhǔn)液,使用光電傳感技術(shù)進(jìn)行紡織品甲醛的光電檢測,第一檢測紡織品甲醛的光信號,探測出此時(shí)的光電傳感總值,第二將被檢測的紡織物轉(zhuǎn)換成可被識別的信息,輸入到檢測中心中,檢測中心要求信息的輸出必須為低電平,由高電平組成的信號無法被接收。

        1.3 設(shè)計(jì)甲醛控制器

        在甲醛控制器上設(shè)置幾個(gè)甲醛控制通道:

        第一個(gè)通道加入了甲醛整理劑和染化助劑,醛面漆是將面漆中的N-羥甲基酰胺化合物醚化形成的低甲醛或超低甲醛面漆,清除該面漆雖然不代表將全部的甲醛清除,但至少可以控制甲醛的排放在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

        第二通道加入了甲醛的整理劑,可以利用紡織品中的纖維素,進(jìn)行紡織品甲醛的控制。

        第三通道設(shè)置了甲醛捕捉器,該捕捉器使用特定的染色捕捉裝備,將紡織品中的超標(biāo)甲醛進(jìn)行染色,染色后捕捉被染色的甲醛,從而有效實(shí)施控制。

        除此之外,控制器中還可以加入非離子型無甲醛固色劑,既可以與染料分子發(fā)生反應(yīng),也可以與纖維素大分子結(jié)合,對提高濕加工牢度特別有效。由于固定劑是非離子型的,可以與其他非離子型、陽離子型、陰離子型等輔劑配合使用,因此甲醛控制器還需要連接一個(gè)TiO2過濾膜,TiO2過濾膜可見光催化降解甲醛。

        2 實(shí)驗(yàn)分析

        為了檢測本文設(shè)計(jì)的紡織品甲醛含量檢測與控制方法的檢測效率和控制效果,與傳統(tǒng)的水萃取法進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn),依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為我國現(xiàn)行的GB 18401-2001《紡織品甲醛含量的限定》。

        2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與步驟

        實(shí)驗(yàn)選取了便攜式現(xiàn)場甲醛檢測儀檢測兩種方法的紡織品殘留甲醛,主要因?yàn)樵摍z測儀有很多方便甲醛殘余檢測的功能,第一,該儀器具有數(shù)據(jù)快速處理功能,可以及時(shí)處理檢測到的甲醛數(shù)據(jù);第二,該檢測儀的檢測輸出模塊精密,可以及時(shí)輸出精密的檢測信息,在應(yīng)用過程中,該檢測儀的單片機(jī)要采集光電檢測數(shù)據(jù),并且實(shí)時(shí)顯示檢測時(shí)間,將檢測到的甲醛數(shù)據(jù)反饋到數(shù)據(jù)采集平臺中。

        實(shí)驗(yàn)步驟如下:

        (1)首先,運(yùn)用高效氣相色譜法提取10 塊紡織品中的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液;

        (2)其次,運(yùn)用光電檢測法檢測紡織品中甲醛含量;

        (3)最后運(yùn)用甲醛控制器結(jié)合TiO2過濾膜可見光催化降解甲醛。水萃取法的檢測步驟參見文獻(xiàn)[5]。

        2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

        選取10 塊受到甲醛污染的紡織品,利用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備中的檢測儀器進(jìn)行檢測,檢測兩種方法的紡織品甲醛殘余量,10 塊實(shí)驗(yàn)紡織品樣本的甲醛含量如表1 所示。

        表1 10 塊實(shí)驗(yàn)紡織品樣本的甲醛含量

        GB 18401-2001 規(guī)定甲醛含量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為≤75 mg/kg,由表1 可知,通過本文設(shè)計(jì)的紡織品甲醛檢測與控制方法控制后,甲醛殘余量少,效率高,具有更高的安全性。

        3 結(jié)束語

        綜上所述,及時(shí)對紡織品中的甲醛物質(zhì)進(jìn)行檢測并處理,對我國紡織業(yè)和服裝制造業(yè)的發(fā)展有很大的幫助,同時(shí)也避免了人體因接觸甲醛受到健康威脅。

        因此本文設(shè)計(jì)了新的甲醛檢測與控制方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能有效減少紡織品中的甲醛殘余,有更高的安全性,但由于目前處理后仍有一點(diǎn)點(diǎn)殘余,在后續(xù)應(yīng)用中還需要進(jìn)行優(yōu)化處理。

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