紡織品甲醛含量測定影響因素分析

張臻

0 引言

甲醛作為一種重要的有機化工原料，廣泛應用于各類紡織整理助劑，如樹脂整理劑、固色劑、黏合劑、柔軟劑等[1]。但甲醛也是一種對人體健康有害的物質,長期接觸甲醛含量超標的紡織品可能會引發呼吸道炎癥,引起頭痛、軟弱無力、皮炎、皮膚過敏等癥狀，長期高濃度的接觸還會致癌致畸[2,3]。為了保護消費者的身體健康，中國頒布了強制性標準GB 18401─2010《國家紡織產品基本安全技術規范》對紡織品中的甲醛含量進行限量規定，并依據強制性標準GB/T 2912.1─2009《紡織品甲醛的測定第1部分：游離和水解的甲醛（水萃取法）》中規定的方法進行甲醛測試，但是此標準在操作細節上的規定比較粗略。由于不同的檢測人員對標準的理解不同，在實際操作中會出現不同的差異，從而影響紡織品甲醛含量測定的結果。為此，結合實驗室操作中的細節，分別對水萃取時的振蕩速率、萃取后的放置時間、萃取液渾濁的處理方法等影響因素進行研究與分析，發現一些檢測過程中有待統一操作方法的地方，供大家進行探討。

1 試驗部分

1.1 試劑和儀器

試劑 甲醛標準溶液(中國計量科學研究院，濃度為10.4 mg/mL)、乙酰丙酮試劑（納氏試劑，在1 000 mL容量瓶中加入150 g乙酸銨，并用800 mL水溶解，然后再加入3 mL冰醋酸和2 mL乙酰丙酮，用水稀釋至刻度后用棕色瓶儲存12 h以上）。上述乙酰丙酮、乙酸銨和冰醋酸均為分析純，水為三級水或蒸餾水。

儀器 島津UV1800紫外可見分光亮度計、電熱恒溫振蕩水槽（型號DK2-2）、上海精宏試驗設備有限公司）、具塞三角燒瓶（250 mL）、量筒（100 mL）、電子天平、移液管、具塞試管、試管架、2號玻璃漏斗式濾器。

1.2 試驗依據

試驗根據GB/T 2912.1─2009《紡織品甲醛的測定第1部分：游離和水解的甲醛(水萃取法)》測定甲醛含量的方法進行測試。試驗時將1 g（精確至0.01 g）試樣放入250 mL具塞三角燒瓶中，并加入100 mL水后蓋緊蓋子，置于（40±2）℃的水浴中振蕩萃取（60±5）min。將萃取液過濾后用乙酰丙酮試劑顯色，在波長為412 nm處用分光光度計測定顯色液中甲醛的吸光度，并對照標準甲醛工作曲線計算出紡織品中游離和水解甲醛的含量。

本試驗選用不同組織結構和纖維的紡織品面料作為研究對象，用上述方法分別研究樣品的水萃取振蕩速率、萃取后放置時間和萃取液渾濁因素對檢測結果的影響。

表1 不同振蕩頻率下測得的紡織品中甲醛含量/（mg·kg-1）

2 結果與分析

2.1 振蕩頻率對甲醛含量測定結果的影響

試驗時采用振幅水平為30 mm電熱恒溫振蕩水槽，分別在振蕩頻率為0、60、80、100、120、140 r/min的條件下振蕩60 min后測試甲醛的含量，測試結果見表1。

由表1可知，當振蕩頻率在0 r/min和60 r/min時，1#、4#、7#、16#樣品甲醛含量值無明顯變化，其余16個樣品的甲醛含量值在振蕩頻率60 r/min時明顯升高；當振蕩頻率超過60 r/min時，所有樣品的甲醛含量值均無明顯變化。

2.2 萃取液常溫靜置時間對甲醛測定結果的影響

試驗時采用萃取液先過濾后常溫靜置一定時間和常溫靜置一定時間后再過濾的兩種方法進行甲醛含量測定，并對上述兩種試驗方法所測甲醛含量的結果進行比較，測試結果見表2。

表2 不同靜置時間下測得的紡織品中甲醛含量 /(mg·kg-1)

由表2可知，在先過濾后靜置的情況下放置時間不超過120 min，整個靜置過程中所測游離水解的甲醛含量基本未發生變化；而在先靜置后過濾的情況下，在120 min內所測游離甲醛含量隨靜置時間的增加而逐漸升高，這是因為碎布在未經過濾的萃取液中長時間靜置會緩慢地游離析出甲醛，而過濾后的萃取液由于碎布已被濾去，萃取液中游離水解的甲醛含量較為穩定。

2.3 萃取液褪色和渾濁對檢測結果的影響

根據朗伯-比爾定律，在412 nm波長處對甲醛和乙酰丙酮的反應產物進行吸光度測定。但紡織品萃取液作為一個復雜的體系，萃取液經常會有褪色和渾濁的現象,這些褪色的萃取液在該波長下也會有光波吸收，導致測量結果偏高。對于萃取液褪色的問題，在標準中提到可以使用雙甲酮來進行確認，但對萃取液渾濁的問題標準中并無詳細說明。通過反復試驗發現，采用0.45 μm孔徑過濾頭對渾濁萃取液進行過濾可以將該萃取液中的固體顆粒物或者膠體從溶液中分離出來。在10份不同的渾濁溶液（膠體溶液）中加入不同濃度的甲醛溶液后進行過濾。分別顯色以后，得到的甲醛含量值及回收率數據差異對比結果見表3。

表3 渾濁溶液過濾前后的加標回收率對比

由表3可知，渾濁溶液過濾前后所測得的甲醛含量值和回收率均有明顯差異，渾濁溶液過濾前的回收率在25%～180%波動，檢測結果受到渾濁因素的影響，測試數據不準確；而采用0.45 μm孔徑過濾頭對渾濁萃取液進行過濾后的回收率約為90%～105%，符合要求。這是由于采用0.45 μm孔徑過濾頭對渾濁萃取液進行過濾，可以將該萃取液中的固體顆粒物或者膠體從溶液中分離出來，且對甲醛含量的檢測結果無影響。

3 結論

當萃取時間為60 min、振蕩頻率超過60 r/min時，所有樣品的甲醛含量值均不受振蕩頻率的影響；當萃取時間為60 min、振蕩頻率為0 r/min時，大部分樣品的甲醛含量值比實際值偏低，少部分樣品的甲醛含量值與實際值無明顯變化。萃取液常溫下先靜置后過濾比先過濾后靜置所測得的甲醛含量值高。當萃取液渾濁時，采用0.45 μm孔徑過濾頭對渾濁萃取液進行過濾，可有效去除渾濁因素的干擾，且不會影響甲醛含量的檢測結果。

因此，在試驗過程中應將樣品萃取時的振蕩頻率控制在60 r/min以上；當樣品振蕩萃取完成后應該對萃取液進行及時過濾；如遇到渾濁的萃取液，可以采用0.45 μm孔徑過濾頭進行過濾。

參考文獻：

[1] 司航.化工產品手冊——有機化工原料[M].北京:化學工業出版社,1996.

[2] 陳榮圻,王建平.生態紡織品與環保染化料[M].北京:中國紡織出版社,2002.

[3] 邵曉君,阮水富.甲醛對人類健康的危害[J].中華預防醫學雜志,1992,26(3):182-183.