生态服装有害物质检测论文

生态服装有害物质检测论文摘要：经过大量的试验分析，得到了超声波萃取的优化条件，既节省了试验成本，又提高了工作效率。萃取后的样液用反向液相色谱进行检测，出现阳性结果时用正向色谱进行确认，并以液质联用仪进行提取离子色谱的方法进行定量。前言纺织品及皮毛制品的生产是一个冗长而复杂的物理、化学加工过程，从原料到成品，加工过程中要使用大量的化学品，主要在棉花种植、化学纤维纺丝、浆纱、染色、印花、整理等工序中使用。油剂、浆料、染料、助剂、整理剂等化学品及纤维原料可能在使用中产生对人体有害的物质。1生态服装内容所谓生态服装，是指从原料的选择到生产、销售、使用和废弃处理整个过程中，对环境或人体健康无害的纺织品，又称绿色服装或环保服装。它是以保护人类身体健康，使其免受伤害为目标，并具有无毒、安全的优点，而且在使用和穿着时，给人以舒适、松弛、回归自然、消除疲劳、心情舒畅的感觉的服装。从专业上说，绿色服装必须包括三方面内容：（1）生产生态学，即生产上的环保。对天然纤维来说，在种植或饲养过程中，所用的肥料、饲料、生长剂、除草剂、消毒剂等对人类应是无毒无害的；在面料生产加工过程中，不放出有害气体，并且排水符合卫生要求。（2）用户生态学，即使用者环保。要求对用户不带来任何毒害；（3）处理生态学，是指织物或服装使用后的处理问题。研究生态服装，是围绕绿色、清洁、天然、无毒无害、低碳、无污染、生物降解、低耗节能、节能减排、循环经济、可持续、生态等概念进行的。为人类提供安全的服装，避免对环境造成破坏，保障人类的身体健康，必将受到人们的重视和关注。2生态服装检测内容目前，我国的生态纺织品标准GB/T18885《生态纺织品技术要求》中涉及的技术指标包括游离甲醛、pH值、可分解致癌芳香胺染料、色牢度、可萃取重金属、致癌染料、致敏染料、含氯苯酚、含氯有机载体、杀虫剂、邻苯二甲酸酯（增塑剂）、有机锡化合物、阻燃剂、苯酚化合物、挥发性有机物等项目，其中甲醛、pH值、可分解致癌芳香胺染料、色牢度属于国家强制标准GB1840中限定的技术指标。另外，即将实施的新版服装理化性能标准GB/T21295《服装理化性能技术要求》中新增了环境激素APEO的检测指标。皮革与毛皮制品强制标准GB20400《皮革和毛皮有害物质限量》中限定的技术指标包括甲醛和可分解有害芳香胺染料。皮革与毛皮制品中常见的有害物质检测指标还包括可萃取重金属。本文分析了纺织品及皮革制品中有害物质的危害性，分类讨论了检测过程中遇到的技术难题。3生态服装检测技术3.1甲醛含量的测定纺织品中的甲醛主要来源于免烫整理工艺使用的氨基树脂整理剂、部分阻燃剂、固色剂、涂料印花粘合剂及防水、柔软等整理剂。其与蛋白质结合，能改变蛋白质结构，对呼吸道和皮肤产生强烈刺激，引发呼吸道炎症及皮肤炎症，同时也是多种过敏症的引发剂。虽无直接证据，但有报导指出甲醛可能会诱发癌症。含甲醛的纺织品在穿着或使用过程中，部分未交联或水解产生的游离甲醛会释放出来，对人体健康造成损害。实验室游离甲醛的常规检测方法是水萃取，分光光度计法测定。但是随着纺织业的发展，越来越多的新工艺出现，许多产品的水萃取溶液出现白色浑浊，导致吸光度变大，出现误判的现象，这样的情况应该采用高效液相法复测以确认。皮革与毛皮制品在加工的过程中加入了含有甲醛的鞣质剂，使皮革柔软、丰满、耐折并富有弹性，使毛皮的毛被质地松软，并且外观白亮，因此容易残留较多甲醛。但是染色后的毛皮制品萃取溶液大多颜色较深，吸光度出现大于1的现象，不符合朗伯-比尔定律，说明这类产品不适用于分光光度计法，应该使用高效液相法测定。3.2pH值的测定纺织品在染色和整理过程中会使用各种染料和助剂。过酸或过碱的处理均会在纺织品上残留，人体穿着后可破坏皮肤的酸碱平衡，刺激和腐蚀皮肤，产生炎症。实验室pH值的测定采用KCl溶液萃取、pH计测定的方法。KCl溶液萃取比直接使用三级水萃取的数据稳定，实验使用的三级水pH值应控制在5.0～6.5之间，pH太大或太小都会对结果产生影响。3.3色牢度的测定染色牢度本身不是致毒因素，但是人类的汗液、唾液中的酶能促进染料的分解，分解的染料被人体吸收会对人体的健康产生危害。因此，国家标准GB18401将耐水色牢度、耐汗渍（酸性/碱性）色牢度、耐摩性（干/湿）色牢度和耐唾液色牢度（仅对婴幼儿，因为婴幼儿喜欢吮吸和咬嚼衣物，容易通过唾液吸收有害物质）作为强制检测项目。色牢度的测定原理是将试样与规定的贴衬织物采用三级水或人造汗液处理，去除试液后放在试验装置内具有规定压力的平板之间，然后将试样和贴衬织物分别干燥。用灰色样卡评定试样的变色和贴衬织物的沾色。除去评级目光的差异，取样部位是影响结果的最大因素。对于结构多样、色彩多样的试样需按照结构和颜色分别取样、分别测试。3.4可萃取重金属的测定某些重金属是维持生命不可缺少的物质，但浓度过高会对人体有害。而且重金属对人体的累积毒性也相当严重，一旦被人体过量吸收便会在肝、骨骼、肾、心及脑部积蓄，积累到某一程度时，便会对健康造成无法逆转的巨大损害。汞等重金属还会严重损坏人的神经系统。重金属的危害对儿童尤为严重，因为儿童对重金属的吸收能力远高于成人。纺织品服装中的重金属来源于以下几个方面：天然植物纤维在生长过程中从土壤或空气中吸收；使用金属络合染料；印染加工中使用的助剂中的重金属等。纺织品服装中可能含有的重金属绝大部分处于非游离状态，对人体无害。所谓可萃取重金属是通过模仿人体皮肤表面环境，以人工酸性汗液对样品进行萃取，萃取下来的重金属离子使用仪器进行定量分析，包括铅、镉、铜、钴、镍、铬、砷、汞等。实验室可萃取重金属的测试方法包括原子吸收分光光度法(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP）、分光光度法（比色）和原子荧光分光光度法。由于ICP是一种多元素分析技术，一个样品中不同元素的分析可以在同一操作过程中完成，而不必像原子吸收分光光度法那样针对不同的元素，必须采用不同的样品预处理方法和测试条件。因此，采用ICP分析技术不仅可以节省时间，而且可以大大简化样品的预处理。但是ICP法的灵敏度相较于原子荧光分光光度法来说较低，对于砷、汞元素，GB/T18885《生态纺织品技术要求》中的限定值较低，使用原子荧光分光光度法测定数据更可靠。3.5有害染料的测定3.5.1可分解致癌芳香胺染料可分解致癌芳香胺染料即禁用偶氮染料。研究表明，部分偶氮染料在一定的条件下会还原出某些对人体或动物有致癌作用的芳香胺。事实上，偶氮染料本身并无致癌性。此外，某些染料从化学结构上看不存在致癌芳香胺，但合成过程中的中间体残余或杂质和副产物的分离不完全也可被检测出存在致癌芳香胺。在与人体的长期接触中，纺织品中的染料可能被皮肤吸收，并在人体内扩散。这些染料在人体的正常代谢条件下，可能发生还原反应而分解出致癌芳香胺，并经过人体的活化作用改变DNA的结构，引起人体的病变和诱发癌症。可分解致癌芳香胺染料的检测对结果影响较大的因素是前处理硅藻土柱的选择及后期结果的分析。对于试验使用的硅藻土柱，实验室应该对每个批次进行有效性核查。对硅藻土柱的规格要求：容量与反应液总量要相适应，孔径大小要适合，对水相的承载量要正好。实验室可采用加标回收的方法检查硅藻土柱是否符合检测要求。对于检测结果的定性定量，目前存在气质联用仪法（气质法）和高效液相色谱仪法（液谱法）。分析发现，气质法是通过特征离子和保留时间定性，而液谱法只能用保留时间定性，没有气质法准确；对于定量，由于大多数可分解致癌芳香胺染料存在同分异构体，气质法很难区分，而高效液相色谱分析具有极强的分离能力，同分异构体用高效液相色谱可以得到很高的分离度和令人满意的分辨率，重现性也较好。因而，实验室采用气质法进行定性，用液相法进行定量。3.5.2致癌染料致癌染料是指未经还原等化学变化即能诱发人体癌变的染料，目前已知的致癌染料有11种，列入生态纺织品监控范围的为9种，致癌染料在纺织品上绝对禁用。3.5.3致敏染料致敏染料是指对皮肤有过敏和刺激性的染料。这些染料可从织物泳移到皮肤上，容易引发人体过敏。生态纺织品标准限定的是C.I.分散蓝1、C.I.分散蓝3等20种分散染料。高效液相色谱（HPLC）特别适用于高沸点、高极性和低热稳定性化合物的分析。而致敏性分散染料是一类极性较小，疏水性较强的非离子染料，使用HPLC检测会出现假阳性结果，需要用液质联用仪确认，避免假阳性结果的出现。目前禁用的9种致癌染料分别属于碱性染料、酸性染料、直接染料和分散染料，检测存在一定难度。目前的国家标准是采用HPLC进行检测，该方法分析时间长，灵敏度和选择性还有待提高。实验室采用液质联用仪进行检测，液质联用仪能够充分发挥高效液相色谱的高分离度与质谱的高灵敏度、高选择性的优势，具有较高的抗干扰能力，为目标化合物的定性与定量分析提供可靠依据，可以用于致癌染料的痕量检测。4结语实验室经过大