紡織品甲醛含量檢測測量不確定度的評定

劉 佳

(青島可泰檢驗有限公司，山東 青島 266000)

紡織品中的甲醛來自于生產過程中加入的某些助劑。含有甲醛的紡織品在穿著過程中會逐漸釋放甲醛，引發呼吸道癥狀和皮膚疾病，各國均對紡織品中游離甲醛含量做了嚴格的規定[1]，而測量不確定度會影響甲醛含量測試結果，因此本文根據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)》[2]，對紡織品中甲醛含量測定進行不確定度評估和分析。

1 試驗

1.1 測定方法

按GB/T 2912.1—2009規定的游離和水解甲醛試驗的水萃取法進行操作。稱取定量試樣剪碎并置于水中，在(40±2)℃ 的水浴中萃取一定時間，織物上的甲醛被水吸收，萃取液用乙酰丙酮顯色，再用分光光度計測定其吸光度并根據吸光度曲線計算出紡織品中的甲醛含量[3]。

1.2 主要儀器

UV—2450型紫外分光光度計，JA2003N型電子天平，各種玻璃儀器等。

1.3 校正溶液制備

配置一系列標準校正溶液，甲醛含量分別為15 mg/kg、30 mg/kg、75 mg/kg、150 mg/kg、300 mg/kg，分別測定其吸光度，測定結果見表1，計算得到工作曲線為y=0.1285x-0.001。

表1 校正溶液測定結果

1.4 樣品甲醛含量測試

按GB/T 2912.1—2009規定步驟，同一批次樣品檢測8個試樣，測試結果見表2。

表2 測試結果

注：Ab—空白試劑測得的吸光度；As—試驗樣品測得的吸光度；C—工作曲線上的萃取液中的甲醛濃度；F—樣品甲醛含量。

2 不確定度的因素分析

影響甲醛含量F測定的各種因素的不確定度如圖1所示。

圖1 不確定度影響因素

2.1 重復測定產生的不確定度u(rept)

重復測定主要表現為重復稱樣，重復量取樣品萃取所需的蒸餾水，顯色劑配制所需的冰醋酸與乙酰丙酮，重復吸取5 mL蒸餾水、萃取液、乙酰丙酮顯色劑，重復讀取吸光度等。在相同條件下，樣品進行8次平行測定，其結果的標準差可作為重復測定的A類不確定度的總量。以測定總量不確定度代替測定各分量不確定度，則重復測定的不確定度u(rept)為：

2.2 樣品稱重產生的不確定度u(m)

樣品稱重的不確定度由天平的校準值和天平的分辨率所產生的兩部分不確定度組成。天平校準結果所得的不確定度u(mcal) 由計量部門提供的校準證書結果進行計算，天平分辨率所產生的不確定度由天平的顯示位數直接得出。

JA2003N型電子天平分辨率為0.001 g，其校準證書提供的最大允許誤差為±0.0005 g。天平稱重時分兩次進行，按均勻分布，樣品稱重產生的不確定度u(m)合成為：

2.3 樣品萃取加蒸餾水產生的不確定度u(V)

樣品萃取加蒸餾水產生的不確定度u(V)由所使用50 mL量筒的校準值與溫度變化對水體積影響所產生的兩部分不確定度組成。

使用的50 mL量筒校準結果為“符合A級”，體積允差為±0.1 mL，按均勻分布，產生的不確定度為u(Vcal)；50 mL量筒的校準溫度為23℃，按水的膨脹系數2.1×10-4/℃，實驗室室溫20℃～25℃，溫度變化為均勻分布，溫度變化對水體積影響所產生的不確定度為u(Vtemp)，則樣品萃取加蒸餾水產生的不確定度u(V)合成為：

2.4 工作曲線校正溶液的相對不確定度u(S)

工作曲線校正溶液的不確定度u(S)，由標準溶液S2、移液管、容量瓶所產生不確定度組成。

標準溶液S2購于北京海岸鴻蒙標準物質技術有限責任公司，其證書標明其相對擴展不確定度為4.2%，k=2，即相對不確定度為u(S2)=0.021。

1 mL移液管的不確定度分量包括：1 mL移液管校準結果為“符合A級”，體積允差為±0.008 mL，按均勻分布，產生的不確定度為u′ (Vcal)；校準溫度為20℃，取吸液量1 mL，根據2.3的方法，溫度變化對水體積影響所產生的不確定度為u′ (Vtemp)，則合成上述不確定度為：

同樣方法算出5 mL、10 mL移液管，50 mL、250 mL、500 mL、1000 mL容量瓶的不確定度為u(V5)=0.014 mL、u(V10)=0.016 mL、u(V50)=0.09 mL、u(V250)=0.17 mL、u(V500)=0.42 mL、u(V1000)=0.69 mL，則制定工作曲線的校正溶液的相對不確定度u(S)合成為：

2.5 測定吸光度值所產生的不確定度u(A)

測定吸光度值所產生的不確定度u(A)，由UV—2450型分光光度計校準結果、分光光度計讀數分辨率、標準工作液吸光度殘差所產生的不確定度組成。

UV—2450型分光光度計校準結果提供透射比的擴展不確定度為0.2%(k=2)，由于輸入值上下界限不對稱，按平均分布評定，樣品溶液吸光度的不確定度為u(As)；空白溶液吸光度的不確定度為u(Ab)，則將兩者合成的不確定度為u(Acal)；UV—2450型分光光度計為數字顯示讀數，可估讀至0.001，按均勻分布，其不確定度為u(A分辨率)；標準工作液吸光度殘差產生的不確定度為u(A殘差)，則吸光度值的不確定度u(A)合成為：

u(A)=

0.0029

將吸光度值的不確定度換算為C值的不確定度uc(As)[4]。回歸曲線斜率a和截距b的標準偏差分別為S(a)、S(b)，靈敏系數分別為CiA、Cia、Cib，則C值的不確定度uc(As)合成為：

uc(As)=

0.00025

甲醛含量F的相對標準不確定度u(F)合成為：

甲醛含量F的擴展不確定度為：

所以樣品中甲醛含量為(35±0.9) mg/kg

3 結語

綜上分析，根據國家標準GB/T 2912.1—2009規定，紡織品中甲醛含量測定過程中，測量不確定度主要來自重復測定和樣品萃取加蒸餾水過程。因此，日常測試時，應增加平行試驗的次數，同時甲醛標準溶液的稀釋應嚴格按規范進行操作。