纺织品中的重金属问题及检测标准

纺织品中的重金属问题及检测标准摘要：纺织品及附件中的重金属安全性一直是人们关心的热点问题。且纺织品的加工使用过程中，使用材料进行纺织品加工时，会不可避免的混入金属源如铜铁等，从而造成有害的影响。所以，本文主要介绍了纺织品中重金属含量的来源、危害、重金属的常规检测项目、检测标准和检测方法，并对纺织品中重金属检测方法的预处理和检测仪器的优缺点进行了比较分析，从而帮助试验人员在实际工作中找到合适的预处理条件和仪器，减少试验误差，达到提高检测能力的目的。关键词：纺织品；重金属；来源及危害；检测方法；预处理；检测仪器纺织品的生产加工工序比较复杂，一般都会使用助剂、染料等化学试剂，而对于印花的纺织品还可能会使用涂料或色浆进行处理。在这些加工过程中，可能会引入对人体有害的重金属，而钮扣、拉链和饰品等纺织品所需附件也可能在生产加工过程中引入重金属。长期穿着这类纺织制品，有害重金属就可能被人体摄入，而人体一旦摄入这些有害重金属就很难排出体外，并会在体内产生累积，最终对人体的多种器官和生理功能造成损害。因此，人们对纺织品及附件所含重金属的关注越来越高。国内外政府或相关部门不断颁布或更新相关标准，对纺织品及附件所含重金属的质量浓度做出明确的限定。一、 纺织品中重金属的来源及危害纺织品中的重金属主要有3种来源：(1)原材料：纤维材料本身，如棉花、麻。这部分重金属来源于天然纤维生长时直接从土壤中吸收而来。(2)纺织过程：在纺织纤维加工过程中加入的染料和助剂。(3)服装加工工程中，如纽扣、拉链等物品。服装中的重金属通过皮肤被人体吸收从而对人体健康造成危害。重金属对人体健康的危害是一个慢慢积累的过程，当重金属在人体内蓄积到一定数量后，会对皮肤、肝、肾、心、脑、骨骼及神经系统、内分泌系统产生毒性，尤其对婴幼儿的影响更大。二、 纺织品中对重金属含量管控的法律法规和标准规定国家对纺织品中重金属含量标准关于《生态纺织品技术要求》GB/T来对镉(Cd)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)、锑(Sb)、砷(As)、铭(Cr)、钻(Co)等重金属在纺织品中的含量有一定的标准。国际生态纺织品OEKO-TEXStandard100-2010标准，按照的纺织品的分项分类以及重金属的类别，同时对每种重金属的超标含量标准都做出了规范性的规定。OEKO-TEXStandard100-2010关于重金属中铅元素与镉元素的含量做出定量的分析与含量标准，例如对于可萃取的铅，I类产品中铅的限量为每千克不得多于0.2毫克，H-IV类产品均为每千克不得多于1.0毫克，可萃取出的镉元素产品均为每千克不得多于0.1毫克。对于被消解封样品中的重金属含量，纺织品中中铅元素的含量为每千克不得多于90.0毫克，镉元素的含量为每千克不得多于40.0毫克，II-V类产品铅为每千克不得多于90.0毫克，镉为每千克不得多于40.0毫克。三、 纺织品重金属检测前处理方法微波消解法微波消解法是在密闭高压的环境中对样品进行消解，通过"热效应〃对样品直接加热，使样品迅速被破坏，并与溶剂反应，在短时间内完全分解样品。使用微波消解法，可以准确地控制消解温度，快速、完全、高效地分解样品。密封的系统不仅可以避免易挥发重金属(如砷、汞)的损失，还可避免样品间的交叉污染和外源性污染，空白值低，且消解溶剂用量少，可减少废酸废气对大气的污染。但是，使用微波消解法时取样量不能过大，一般取样量仅为0.2g，最多不超过0.5g，否则可能对仪器和配件造成损害。目前，微波消解法在纺织品及附件所含的重金属检测前处理中得到普遍应用。GB/T30157-2013《纺织品总铅和总镉的测定》应用微波消解法对纺织品进行消解，萃取纺织品中的总铅和总镉。所采取的前处理条件为：在有待测试样的消解容器中，分别加入5.0mL浓硝酸，待试样和酸在室温下反应完全后，将消解容器密封并放置到微波消解仪中，10min升温至（175±5）°C后，保温5min，然后冷却5min后取出。将消解溶液转移、定容至50mL，然后用于电感耦合等离子体发射光谱仪或原子吸收分光光度计分析。检测仪器的差异目前纺织品及其制品中重金属含量的检测项目常见的检测仪器主要有：原子吸收分光光度计、原子荧光光度计和电感耦合等离子体，但以上仪器对于重金属含量的检测各有优缺点。（1）原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计，简称AAS，分为火焰原子吸收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法。此仪器在检测重金属含量时常常会受到物理干扰、电离干扰、光谱干扰和化学干扰。对纺织品检测数据影响最大的干扰主要是化学干扰。化学干扰是指待测元素在原子化过程中，与集体原子或分子间产生化学作用，会影响到待测元素的熔融、蒸发、解离、原子化等过程，这种影响可正可负，而且是一种选择性的干扰，对于纺织品检验来说，由于样品复杂和萃取液特殊的情况，是最主要的干扰来源，也是造成数据偏差的主要原因。（2）原子荧光光度计原子荧光光度计在检测重金属含量项目时受介质、还原剂、试验用水、环境因素、试验容器、仪器流路、气路和原子化器等因素的影响。其中对纺织品检测数据影响最大的干扰主要是来自还原剂的影响。原子荧光还原剂一般采用硼氢化钾-氢氧化钠溶液或硼氢化钠-氢氧化钠溶液。还原剂中的硼氢化钾溶液的浓度越大越容易引起液相干扰，同时还原剂存放时间过久可导致荧光强度大幅度波动。再者该试剂腐蚀性较强，稳定性较差，因此应现用现配，以减小数据偏差。（3）电感耦合等离子体电感耦合等离子体在检测重金属项目时受光谱干扰、电离干扰、化学干扰和物理干扰。其中对纺织品检测数据影响最大的是电离干扰。电感耦合等离子体的工作原理是：样品由载气（氩气）带入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发，发射出所含元素的特征谱线。根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量（定量分析）。因此，雾化室中原子是否电离化对重金属检测数据的准确性具有至关重要的作用。因此，在使用该仪器时应寻找合适的流速、泵转速和雾化条件，以保证检测数据的准确性。干灰化法用干灰化法对纺织品及附件中的重金属进行萃取，即：在高温条件下，将样品中的有机物破坏，使纺织品或附件炭化，然后再进行灼烧灰化，待灰化完全后定容检测。使用干灰化法对重金属进行前处理所需空白值小，因而可对大量的样品进行处理，并可通过增大取样数量达到减少试验误差的目的。然而，由于干灰化法操作过程比较繁琐，容易使被测成分元素损失，使得回收率较低。此外，汞等挥发性强的金属不易采用干灰化法进行萃取。所以，在实际检测过程中用干灰化法萃取纺织品中重金属的应用比较少。目前，相关标准中很少使用干灰化法对纺织品中有害重金属进行检测。在GB/T20223-2006《棉短绒》标准中，应用干灰化法只是用来检测棉短绒中的含铁量。测试时，先将样品置于坩蜗内加热炭化后，再在（750±50）C的高温中灼烧150min，冷却，然后用盐酸溶解灰分，定容显色，最后用分光光度法测定棉短绒的含铁量。总结我国对于纺织品中的重金属含量的检测已归纳到主要的生态纺织品常规监管项目。所以，随着处理重金属的各种前处理方法的不断升级改进，今后对纺织品重金属测试所使用的前处理方法一定会朝着简单、高效、无污染、自动化方向发展。参考文献GB/T17593.1—2006纺织品重金