質(zhì)控圖在紡織品鄰苯二甲酸酯含量測(cè)定中的應(yīng)用

張城玉+韓健健

摘要

為檢驗(yàn)紡織品中鄰苯二甲酸酯含量測(cè)定系統(tǒng)的質(zhì)量控制狀態(tài)，本研究基于質(zhì)控圖方法，采用鄰苯二甲酸二甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定數(shù)據(jù)，對(duì)其受控情況進(jìn)行驗(yàn)證。Anderson Darling統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果：As2*=0.401<1且AMR2*=0.392<1，試驗(yàn)表明檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠；平均值-標(biāo)準(zhǔn)偏差質(zhì)控圖方法的驗(yàn)證結(jié)果顯示，該測(cè)試系統(tǒng)處于質(zhì)量受控狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：紡織品；鄰苯二甲酸酯含量；質(zhì)控圖；AD統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)

1 引言

鄰苯二甲酸酯作為一種重點(diǎn)污染物，其對(duì)人體的危害表現(xiàn)在干擾人體內(nèi)分泌，致使人體肢體畸形、內(nèi)分泌失調(diào)、生殖系統(tǒng)病變、乳腺癌發(fā)病率升高等方面[1]。因此，生態(tài)紡織品將鄰苯二甲酸酯含量納入檢測(cè)控制范圍，使其成為生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)體系要求檢測(cè)的一個(gè)非常重要的指標(biāo)。鄰苯二甲酸酯含量的精確測(cè)量，是評(píng)定生態(tài)紡織品質(zhì)量的重要依據(jù)，在保障消費(fèi)者健康方面具有重大意義。

保證試驗(yàn)系統(tǒng)處于質(zhì)量受控狀態(tài)是鄰苯二甲酸酯含量精確測(cè)定的前提。質(zhì)量控制圖因其能形象直觀地反映出系統(tǒng)是否處于質(zhì)量受控狀態(tài)，在質(zhì)檢過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用。質(zhì)控圖又稱休哈特質(zhì)控圖，采用圖形記錄的形式來(lái)判斷測(cè)量過(guò)程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。它能判斷并提供測(cè)量過(guò)程中是否存在異常因素，并查明產(chǎn)生異常的原因，以便采取措施使測(cè)量過(guò)程重新處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。根據(jù)控制對(duì)象的數(shù)據(jù)性質(zhì)，即按所用的統(tǒng)計(jì)控制量來(lái)分類，常用的質(zhì)控圖有平均值-標(biāo)準(zhǔn)偏差質(zhì)控圖（x-s）與平均值-極差質(zhì)控圖（x-R）。質(zhì)控圖通常均成對(duì)使用，x圖主要用于判斷測(cè)量過(guò)程中是否受到不受控的系統(tǒng)效應(yīng)的影響。s圖和R圖主要用于判斷是否受到不受控的隨機(jī)效應(yīng)的影響。因s圖比R圖具有更高的檢出率[2]，本研究采用x-s圖對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)質(zhì)量受控狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證。

2 試驗(yàn)部分

試驗(yàn)原理：國(guó)內(nèi)紡織品中鄰苯二甲酸酯含量的測(cè)量，現(xiàn)行通用標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T 20388—2006 《紡織品 鄰苯二甲酸酯的測(cè)定》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用氣相色譜-質(zhì)量選擇檢測(cè)器（GC-MSD）測(cè)定紡織品中13種鄰苯二甲酸酯類增塑劑含量的方法，即試樣經(jīng)三氯甲烷超聲提取，用GC-MSD測(cè)定，采用選擇離子檢測(cè)進(jìn)行確證，外標(biāo)法定量。

為確保本試驗(yàn)系統(tǒng)處于質(zhì)量受控狀態(tài)，本研究采用鄰苯二甲酸二甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液，利用x-s質(zhì)控圖方法，對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)質(zhì)控狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。

2.1 Anderson Darling（AD）統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)

每天配制10個(gè)鄰苯二甲酸二甲酯含量接近30mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，并分別采用GC-MSD進(jìn)行獨(dú)立重復(fù)測(cè)量，并以此10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液鄰苯二甲酸二甲酯含量的測(cè)量結(jié)果為一個(gè)子組。在期間精密度條件下將上述試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行若干天，收集無(wú)離群數(shù)據(jù)，獲得25個(gè)子組。分別求每個(gè)子組的平均值xi。按公式（1）計(jì)算AD的檢驗(yàn)量：

（1）

式中：

A2*——AD統(tǒng)計(jì)量，標(biāo)準(zhǔn)差法表示為As2*，移動(dòng)極差法表示為AMR2*；

Pi——正態(tài)概率值；

n2——子組個(gè)數(shù)。

2.2 x-s質(zhì)控圖

采用1.2中獲得的25個(gè)子組的數(shù)據(jù)，分別求出每個(gè)子組的標(biāo)準(zhǔn)偏差si，以及25個(gè)子組的平均值x和平均標(biāo)準(zhǔn)偏差s。依據(jù)以下公式：

分別求出x圖的中心線CL1、控制上線UCL1和控制下線LCL1，并以xi隨時(shí)間的變化作x圖。

依據(jù)以下公式：求出s圖的中心線CL2，控制上線UCL2和控制下線LCL2，并以si隨時(shí)間的變化做s圖。

3 結(jié)果與討論

3.1 AD統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)

AD統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)?zāi)艽鎮(zhèn)鹘y(tǒng)的假設(shè)檢驗(yàn)，用于度量數(shù)據(jù)服從特定概率分布的程度。AD的As2*檢測(cè)值可驗(yàn)證質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，A2*MR檢測(cè)值可驗(yàn)證質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)是否有獨(dú)立性。因此，本研究采用AD統(tǒng)計(jì)的檢驗(yàn)量As2*和A2*MR，對(duì)質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)是否可用。

3.1.1 試驗(yàn)結(jié)果

表1左起第二列數(shù)據(jù)分別為每個(gè)子組數(shù)據(jù)的平均值，通過(guò)Excel統(tǒng)計(jì)相關(guān)算法，及升序和降序等標(biāo)準(zhǔn)化處理，分別得到基于標(biāo)準(zhǔn)差和基于移動(dòng)極差標(biāo)準(zhǔn)差的相關(guān)數(shù)據(jù)，最終可計(jì)算出As2*=0.401， A2*MR=0.392。

3.1.2 分析與討論

對(duì)于AD統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)量，只有當(dāng)AS2*<1且 A2*MR <1時(shí)，表明質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)是符合正態(tài)分布和有獨(dú)立性的，即試驗(yàn)數(shù)據(jù)是可用的。以上AD統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果顯示，AS2*和A2*MR均小于1，表明可采用以上數(shù)據(jù)建立質(zhì)量質(zhì)控圖。

3.2 x-s質(zhì)控圖

3.2.1 試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)期間精密度條件下獲得的25個(gè)子組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可計(jì)算出25個(gè)子組的平均值x=29.9，標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均值s=0.89。由控制線的系數(shù)表可知：獨(dú)立重復(fù)測(cè)量次數(shù)n2=10時(shí)，A3=0.975，根據(jù)公式（2）、公式（3）和公式（4），可分別求出x圖的中心線CL1=x=29.9、控制上線UCL1=30.8，以及控制下線LCL1=29.0。將控制上線和控制下線的區(qū)域等分為6個(gè)部分，以xi隨時(shí)間的變化作圖x（見(jiàn)圖1）。

由控制線的系數(shù)表可知：n2=10時(shí)，B4=1.716，B3=0.284。根據(jù)公式（5）、公式（6）和公式（7），可分別求出標(biāo)準(zhǔn)偏差質(zhì)控圖中心線CL2=0.89、控制上線 UCL2=1.53，以及控制下線LCL2=0.25，并以si隨時(shí)間的變化作s圖（見(jiàn)圖2）。

3.2.2 分析與討論

ISO 8258：1991和GB/T 4091—2001總結(jié)的常見(jiàn)的測(cè)量過(guò)程異常的8種分布模式：①測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)在A區(qū)之外；②連續(xù)9個(gè)測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)在中心線同一側(cè)；③連續(xù)6個(gè)測(cè)量點(diǎn)呈現(xiàn)單調(diào)遞增或單調(diào)遞減；④連續(xù)14個(gè)測(cè)量點(diǎn)呈現(xiàn)上下交替排列；⑤連續(xù)3個(gè)測(cè)量點(diǎn)中有2點(diǎn)出現(xiàn)在中心線同一側(cè)A區(qū)中；⑥連續(xù)5個(gè)測(cè)量點(diǎn)中有4個(gè)出現(xiàn)在中心線同一側(cè)的B區(qū)或者A區(qū)中；⑦連續(xù)15個(gè)測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)在中心線兩側(cè)的C區(qū)中；⑧連續(xù)8個(gè)測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)在中心線兩側(cè)并且全部不在C區(qū)中，在圖1和圖2中均未出現(xiàn)。表明x圖未出現(xiàn)異常情況，即試驗(yàn)系統(tǒng)處于質(zhì)量受控狀態(tài)。

4 結(jié)論

本研究采用x-s圖，形象直觀地對(duì)紡織品中鄰苯二甲酸酯含量測(cè)定試驗(yàn)系統(tǒng)質(zhì)量受控狀態(tài)進(jìn)行了檢驗(yàn)。結(jié)果顯示，本試驗(yàn)系統(tǒng)處于質(zhì)量受控狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，在檢驗(yàn)過(guò)程中，采用日常質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)繪制質(zhì)控圖，可及時(shí)準(zhǔn)確地反映測(cè)量系統(tǒng)質(zhì)控狀態(tài)，有利于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室出具公正而準(zhǔn)確的檢測(cè)報(bào)告。本研究采用的方法，可推廣應(yīng)用到紡織檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室其他相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量控制過(guò)程中，值得相關(guān)工作者進(jìn)一步研究和完善。

參考文獻(xiàn)

[1]陳如， 蔣曉琪， 王建平. 鄰苯二甲酸酯及其生態(tài)毒性[J].印染助劑， 2010（09）：52-56.

[2]涂祺慧，晏上明.Excel數(shù)據(jù)處理及繪制控制圖法在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性考核中的運(yùn)用[J].現(xiàn)代測(cè)量與實(shí)驗(yàn)室管理， 2011（04）：30-32.