文/張慢樂 龍莎 譚婕 徐靖
嗅覺法是目前國內(nèi)外紡織品異味檢測的主要方法。異味檢測時,檢驗人員聞出5種氣味中的一種或多種,則判定該紡織品為“有異味”[1]。但紡織品異味檢測的嗅覺法也存在一些問題:如檢驗人員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)性較差等。因此建立全面的異味標準品物質(zhì)對異味的準確檢測至關(guān)重要。
紡織品在印染和后整理過程中加入了染料、助劑,這些化學(xué)物質(zhì)殘留在紡織品上會產(chǎn)生異味[2-4];其次,紡織品在生產(chǎn)、運輸、儲存、銷售過程中,被微生物污染產(chǎn)生霉味、魚腥味等異味[5]。穿著含有異味物質(zhì)的紡織服裝影響人體健康。霉味是微生物代謝時產(chǎn)生的異味,這又可能成為引發(fā)哮喘病的過敏原。高沸程石油味的物質(zhì)屬于毒性較低的物質(zhì),其具有麻醉、刺激性,被人體吸入可引起化學(xué)性肺炎。魚腥味的物質(zhì)對眼、鼻、喉有刺激性。芳香烴氣味的物質(zhì)對皮膚、黏膜有刺激性,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用[6]。產(chǎn)生這些氣味的物質(zhì)主要有三甲胺、丙烯酸丁酯、甲苯、水楊酸甲酯、N-N二甲基甲酰胺等[7]。GB 18401—2010《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定紡織品中不得檢出以下4種異味:霉味、高沸程石油味(如汽油、煤油味)、魚腥味、芳香烴氣味[8]。而在GB/T 18885—2009《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》和OEKO-TEX發(fā)布的紡織產(chǎn)品OEKO-TEX Standard100:2019標準中,異味要求除了不得檢出上述4種物質(zhì)外,還新增了香味。
本文主要對芳香味標準物質(zhì)進行探究。具有芳香氣味物質(zhì)主要有兩大類,一類為芳香烴類物質(zhì),另一類為脂類物質(zhì)。芳香烴是指含苯環(huán)的烴類化合物的總稱,目前已有的芳香烴味標準物質(zhì)二甲苯則屬于該類。脂類物質(zhì)是指脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物。丙烯酸丁酯屬于脂類,常用于紡織纖維及織物加工,且與已有的芳香烴味標準物質(zhì)二甲苯所具有的芳香味相差巨大,丙烯酸丁酯可直接購買成品,因此選取丙烯酸丁酯作為芳香烴氣味代表的標準物質(zhì),對芳香烴氣味標準物質(zhì)擴充,用以滿足實際檢測的需要。本文經(jīng)過試驗,確定標準物質(zhì)的溶劑和濃度,考察了其均勻性和短期穩(wěn)定性。
儀器:超高效液相色譜儀(ACQUITYUPLCTM,Waters);色譜柱:ACQUITY UPLC? BEH C18 1.7μm 2.1×50mm;高功率數(shù)控超聲波清洗器(KQ-600KE,昆山市超聲儀器有限公司);電子天平(CPA224S,賽多利斯),移液器(賽多利斯);
試劑:標準品:丙烯酸丁酯(分析純,成都市科龍化工試劑廠);白油(化妝品級,深圳中潤通化工有限公司)。
通道:2D;檢測波長:210nm;流動相:甲醇∶水=65∶35;流速:0.2 mL/ min;進樣量1μL。
作為異味標準物質(zhì)的溶劑需滿足以下幾點:易溶解標準物質(zhì)、不破壞標準品的結(jié)構(gòu)、無味、無毒、低成本等。白油是由石油分餾得到的潤滑油精制而成,為無色、無味、高純度、具有良好化學(xué)穩(wěn)定性的透明狀液體,溶于乙醚、氯仿、汽油及苯等溶劑,對丙烯酸丁酯有良好的溶解能力。因此,本次標準物質(zhì)研制選擇白油作為溶劑。
2.2.1 異味標準物質(zhì)濃度的確定方法
GB 18401—2010中明確規(guī)定了異味的檢測方法,異味的檢測應(yīng)該在潔凈無異味的環(huán)境中進行,試驗人員清洗雙手后戴手套,將樣品靠近鼻孔仔細聞樣品的氣味,如聞嗅出有霉味、高沸程石油味、芳香烴味、魚腥味中的一種或者幾種,則判定為“有異味”。應(yīng)有3人獨立評判,以2人一致的結(jié)果為樣品檢測結(jié)果。所以本文將67%的人不接受的濃度作為異味臨界濃度。
2.2.2 單個實驗室定值
單個實驗室定值共51人參加異味試驗,對異味的濃度進行初步篩查,試驗結(jié)果見表1。
表1 單個實驗室試驗結(jié)果
從表1可知,隨著丙烯酸丁酯濃度的升高,不接受率逐漸增高。
2.2.3 多個實驗室定值
對單個實驗室的丙烯酸不接受率分析,丙烯酸丁酯濃度為0.02%時,不接受率為86%。為降低不接受率,對丙烯酸丁酯的濃度進行了調(diào)整,配制0.005%、0.01%、0.02% 3個濃度,在多家實驗室進行測試。具體結(jié)果見表2。
表2 多家實驗室芳香味不接受率聯(lián)合定值結(jié)果
從表2可以看出,隨著丙烯酸丁酯濃度的升高不接受率升高。從10家實驗室聯(lián)合定值結(jié)果看,丙烯酸丁酯濃度為0.02%時,不接受率為73%,略高于GB 18401—2010中異味不接受率67%。因此本文將丙烯酸丁酯標準物質(zhì)的濃度定為0.02%。
在潔凈干燥的樣品瓶中加入2μL丙烯酸丁酯和9998μL石蠟,得到濃度為0.02%的丙烯酸丁酯。超聲20min使其充分混合均勻,密封避光室溫保存。分析測試前用0.22μm濾膜過濾。配制值按公式(1)計算:
其中:C——異味樣品的濃度,%;Vb——異味物質(zhì)的體積,μL;Vr——配制溶液的體積,μL。
丙烯酸丁酯標準物質(zhì)灌封總量100瓶。根據(jù)GB/T 15000.3—2008《標準樣品工作導(dǎo)則(3)標準樣品 定值的一般原則和統(tǒng)計方法》,均勻性研究抽取標準樣品的數(shù)量一般為10~30個,因此本次試驗確定抽樣數(shù)目為10瓶。
抽取的每一瓶丙烯酸丁酯標準物質(zhì),按照試驗部分中的儀器工作條件進樣兩次,對其濃度進行測定,以標準方差的值衡量其均勻性。結(jié)果見表3。
表3 丙烯酸丁酯均勻性
由表3知,丙烯酸丁酯標準樣品的統(tǒng)計量標準方差S為0.0078,標準方差小于0.01,說明樣品瓶中的樣品濃度無明顯差異,均勻性良好。
2.5.1 標準曲線繪制
配制濃度依次為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%的丙烯酸丁酯溶液,按照試驗部分中的儀器工作條件進樣,繪制標準曲線。不同濃度疊加后的色譜圖、峰面積與對應(yīng)濃度的標準曲線,如圖1和圖2所示。
圖1 丙烯酸丁酯色譜圖
圖2 丙烯酸丁酯標準曲線
2.5.2 標準物質(zhì)穩(wěn)定性
為了考察丙烯酸丁酯的穩(wěn)定性,將0.02%的丙烯酸丁酯溶液配制好后,常溫密封避光存儲。分別在第0天、12天和33天,按照試驗部分中的儀器工作條件進樣,對其濃度進行測定。結(jié)果見表4。
表4 0.02%丙烯酸丁酯標準物質(zhì)在不同時間段的濃度
從表4可以看出,放置33天標準品的濃度變化較小,說明標準品在一個月內(nèi)有良好的穩(wěn)定性。
芳香烴味丙烯酸丁酯標準物質(zhì)的研制為異味的準確檢測提供了技術(shù)支持,本文考察了丙烯酸丁酯標準物質(zhì)的均勻性、短期穩(wěn)定性,均較好。標準物質(zhì)需要考慮兩種類型的穩(wěn)定性:材料的短期穩(wěn)定性、材料的長期穩(wěn)定性。短期穩(wěn)定性研究通常在不同溫度下進行,以研究不同溫度條件對異味標準品特性的影響。長期穩(wěn)定性一般考察1~3年,需要長期進行監(jiān)測。在后續(xù)試驗工作中,將對標準品進行不同溫度下的短期穩(wěn)定性測試和長期穩(wěn)定性測試。