目前,對(duì)于紡織品的檢測(cè)存在很多的技術(shù)難題。如紡織品中致癌染料、致敏染料、殺蟲(chóng)劑的檢測(cè)技術(shù)存在一個(gè)共同特點(diǎn)即待檢物質(zhì)包裹及深埋在纖維及面料中。
1生態(tài)紡織品檢測(cè)要求
近幾年,隨著人們的環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),世界各國(guó)都在積極開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有益于人體健康、有利于環(huán)境保護(hù)的產(chǎn)品,生態(tài)紡織品也越來(lái)越被人們所關(guān)注和追捧。生態(tài)紡織品不僅要求紡織品本身無(wú)毒無(wú)害,與人體接觸無(wú)刺激,同時(shí)要求其生產(chǎn)加工工藝如印染、整理等過(guò)程不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),染料及印染助劑應(yīng)具有安全性和好的生物降解性。因此,上對(duì)紡織品中的有害物質(zhì)含量的控制越來(lái)越嚴(yán)格。目前,生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)等主要包括甲醛、耐水色牢度、耐汗?jié)n色牢度、耐摩擦色牢度、耐唾液色牢度、可分解芳香胺、可萃取重金屬(銻、砷、鉛、鎘、鉻、鈷、銅、鎳、汞)、含氯苯酚(四氯苯酚、五氯苯酚)、有機(jī)氯載體、pH值等檢測(cè)項(xiàng)目。其中尤屬致癌染料、致敏染料、殺蟲(chóng)劑等受人們所關(guān)注。
目前,對(duì)于紡織品的檢測(cè)存在很多的技術(shù)難題。如紡織品中致癌染料、致敏染料、殺蟲(chóng)劑的檢測(cè)技術(shù)存在一個(gè)共同特點(diǎn)即待檢物質(zhì)包裹及深埋在纖維及面料中。對(duì)于這些待測(cè)物質(zhì)的提取前處理更加復(fù)雜和困難,因此需要特種的萃取手段!同時(shí),隨著紡織品的不斷發(fā)展,紡織品已經(jīng)不再是一兩種簡(jiǎn)單的棉、麻或者滌綸等成分了,越來(lái)越多的混紡、交織紡織品進(jìn)入市場(chǎng)并成為主導(dǎo),這就進(jìn)一步加大了紡織品檢測(cè)的前處理的難度。
(l)禁用偶氮染料和過(guò)敏染料
目前已知致癌染料有多種屬偶氮染料。嚴(yán)禁使用。偶氮染料能引起人體視覺(jué)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和皮膚過(guò)敏。在紡織品服裝貿(mào)易中,過(guò)敏染料被生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)列入禁用范圍,致敏性分散染料是指會(huì)對(duì)人體或動(dòng)物體的皮膚和呼吸器官等引起過(guò)敏作用的染料,廣泛應(yīng)用于紡織品,皮革制品等的染色和印花工藝。
(2)殺蟲(chóng)劑
棉、麻等天然纖維植物在生長(zhǎng)過(guò)程中,要用農(nóng)藥滅蟲(chóng)和除草等,因此會(huì)有部分農(nóng)藥被農(nóng)作物纖維吸收,并殘留在植物和服裝上,穿著時(shí)會(huì)給人帶來(lái)一定的危害。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定殺蟲(chóng)劑在織物服裝上的殘留量不得超過(guò)1ppm。其中嬰幼兒服裝上的殘留量不得超過(guò)0.5ppm。
2目前生態(tài)紡織品檢測(cè)前處理手段及方法
(1)禁用偶氮染料、致敏染料的檢測(cè)
目前我國(guó)采用的偶氮染料的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)為GB/T17592—2006《紡織品禁用偶氮染料的測(cè)定》,其基本原理是對(duì)紡織樣品作還原分解產(chǎn)生禁用芳香胺,經(jīng)過(guò)提取濃縮后,用氣相色譜儀進(jìn)行測(cè)定,用高壓液相色譜、二極管陣列檢測(cè)器或氣相色譜、質(zhì)譜儀進(jìn)行定量。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)于非滌綸試樣,在反應(yīng)器中經(jīng)過(guò)1h的處理,再通過(guò)15min的萃取,濃縮后用氣相色譜儀分析。檢測(cè)滌綸染色試樣時(shí),由于需要特殊的前處理,更比常規(guī)方法多用近1h。此外如果不知道樣品的成分,在測(cè)試前需要對(duì)試樣進(jìn)行纖維成分定性分析。其檢測(cè)程序復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、效率低。
(2)殺蟲(chóng)劑的檢測(cè)
目前我國(guó)采用的殺蟲(chóng)劑檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T18412《紡織品農(nóng)藥殘留量的測(cè)定》,包括以下部分:*部分:77種農(nóng)藥;第二部分:有機(jī)氯農(nóng)藥;第三部分:有機(jī)磷農(nóng)藥;第四部分:擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥;第五部分:有機(jī)氮農(nóng)藥;第六部分:笨樣羧酸類(lèi)農(nóng)藥;第七部分:毒殺芬。檢測(cè)原理為:試樣經(jīng)超聲波提取,采用氣相色譜或者氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定。
(3)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的前處理方法對(duì)比分析如下:
1)索式提取(SE)
索式提取是經(jīng)典的前處理方法之一,常用來(lái)處理固體、半固體樣品,以實(shí)現(xiàn)分析物與基體物質(zhì)的預(yù)分離。多種物質(zhì)同時(shí)測(cè)定時(shí),可用索式提取將不同分析物逐步萃取出來(lái)。提取效率高,該方法的主要缺點(diǎn)是所需時(shí)間長(zhǎng)(一般在16h以上)、有機(jī)溶劑消耗量大且操作復(fù)雜,不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,目前已經(jīng)很少有人使用這種方法。
2)超聲萃取(UE)
超聲萃取是現(xiàn)在較為常見(jiàn)且有效的萃取方式,特別是對(duì)于固體、半固體樣品,超聲提取主要利用超聲波的空化作用加速所需成分的浸出提取,超聲波的次級(jí)效應(yīng)(如機(jī)械振動(dòng)、乳化、擴(kuò)散、化學(xué)效應(yīng)等)加速預(yù)提成分的擴(kuò)散釋放,使其與溶劑充分混合。與常規(guī)提取法相比,超聲提取具有提取時(shí)間短、產(chǎn)率高、無(wú)需加熱等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于索式提取,大大提高了效率。但是超聲萃取需要使用大量的有機(jī)溶劑(約30~60mL),相對(duì)于現(xiàn)在更為先進(jìn)的預(yù)處理技術(shù),不夠環(huán)保。另外超聲萃取常伴有熱效應(yīng),對(duì)于不穩(wěn)定易揮發(fā)分解的物質(zhì),會(huì)有一定量的損失。
隨著檢測(cè)要求的提高,大型檢測(cè)儀器的發(fā)展。痕量檢測(cè)已越來(lái)越廣泛,隨之而來(lái)樣品的前處理技術(shù)也越來(lái)越被各界專家所重視,樣品前處理技術(shù)對(duì)檢測(cè)分析結(jié)果的影響占有很大的比重,有分析標(biāo)明:檢測(cè)分析結(jié)果的誤差近50%來(lái)源于樣品的準(zhǔn)備和處理,而真正來(lái)源于分析的還不到30%。而且大部分樣品前處理所占用的工作量超過(guò)整個(gè)分析的70%。因此樣品前處理系統(tǒng)是檢測(cè)體系達(dá)到快速而準(zhǔn)確目的的基礎(chǔ)和保障。樣品前處理技術(shù)正在向著省時(shí)省力、減少溶劑、減少對(duì)環(huán)境的污染、微型化、自動(dòng)化方向發(fā)展。
3快速溶劑萃取儀(APLE-1000/2000/3000)的*之處
快速有機(jī)溶劑萃取法是一項(xiàng)全新的樣品前處理技術(shù),通過(guò)升高溫度與壓力結(jié)合使用有機(jī)溶劑,可快速,有效的從基體中萃取各種待測(cè)物。尤其在對(duì)于固體樣品的痕量物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)上,相較于其他萃取方式,APLE具有其顯著的*性。(1)快速,僅需10-20分鐘即可完成;(2)溶劑用量小,10-40ML的溶劑用量;(3)萃取效率高,同時(shí)可以選用幾種溶劑萃取;(4)安全,自動(dòng)化程度高。因此APLE已在環(huán)境、藥物、食品等領(lǐng)域的殘留檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。并被美國(guó)環(huán)保局(EPA)選定為推薦的前處理標(biāo)準(zhǔn)方法。
APLE-1000/2000/3000快速溶劑萃取儀是目前市場(chǎng)上應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,提取效率高的先進(jìn)儀器。其在技術(shù)方面有很多的創(chuàng)新點(diǎn)
(1)采用輸液泵“三級(jí)變速加壓”:輸液泵根據(jù)萃取池體積的大小不同選擇大小不同的泵速打壓,同時(shí)可根據(jù)萃取池中壓力的升高情況逐漸降低加液的速度,從而有效避免了加壓過(guò)程中的壓力過(guò)沖現(xiàn)象,這一點(diǎn)對(duì)提高儀器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和安全性都是非常有力的。
(2)采用壓力控制中心:全新的“壓力控制單元”采用平衡式壓力控制和機(jī)械過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng),確保儀器運(yùn)行安全可靠。
(3)獨(dú)立研發(fā)的耐高壓萃取池:使用方便,收緊密封,密封壽命長(zhǎng)(≥500次),使用成本忽略不計(jì)。
(4)加熱保護(hù)體:采用了全新的“360°全周加熱爐”設(shè)計(jì),萃取池受熱更均勻,可加快電熱爐與樣品池之間的平衡。
(5)采用了創(chuàng)新技術(shù)的APLE-1000/2000/3000快速溶劑萃取儀具有如下性能:溫度范圍為室溫~200℃,壓力范圍為大氣壓~20MPa。其中,APLE-2000萃取池體積包括11、22、33mL三種,可連續(xù)萃取24個(gè)樣品;APLE-3000萃取池體積包括1、5、10、22、34、66、100mL七種,可連續(xù)萃取12個(gè)樣品。而配套150mL萃取池的單路快速溶劑萃取儀APLE-1000的開(kāi)發(fā),主要是解決某些實(shí)驗(yàn)室樣品數(shù)量并不是很多,但樣品處理量卻可能較大,或某些樣品中目標(biāo)化合物的含量很低,每次萃取需要較大樣品量等問(wèn)題。其價(jià)格低廉,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可為用戶提供單個(gè)樣品的快速萃取。
4APLE在生態(tài)紡織品檢測(cè)中的應(yīng)用舉例
(1)馬強(qiáng)、白樺等人,采用加速溶劑萃取的前處理方法,對(duì)不同類(lèi)型的紡織品樣品進(jìn)行壬基酚的檢測(cè),以無(wú)水乙醇為提取溶劑,在10.3MPa和120℃下靜態(tài)循環(huán)提取2次,提取液經(jīng)SupelcleanEnvi-Carb石墨化碳黑固相萃取柱凈化,后采用色譜-質(zhì)譜進(jìn)行定性及定量分析。壬基酚的定量限為10μg/kg,在10~100μg/kg的3個(gè)添加水平范圍內(nèi),壬基酚的平均回收率為91.5%~97.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在4.2%~7.0%之間。在該試驗(yàn)中,對(duì)樣品的前處理?xiàng)l件,以無(wú)水乙醇為提取溶劑,分別進(jìn)行了超聲提取(提取時(shí)間30min)、振蕩提取(提取時(shí)間30min)、索氏提取(提取時(shí)間12h)和加速溶劑萃取(30min)結(jié)果表明,加速溶劑萃取法的提取效果優(yōu)于其它提取方法,且具有溶劑用量少、快速、全程自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),因此選擇加速溶劑萃取法作為樣品提取方法。
(2)李琳、薛秀玲等人建立了測(cè)定皮革和紡織品中含氯苯酚的液相色譜/二極管陣列檢測(cè)器(HPLC/DAD)分析方法。該方法采用加速溶劑萃取法萃取不同類(lèi)型的皮革和紡織品樣品,以正己烷為提取劑,在10.34MPa和120℃下靜態(tài)循環(huán)提取3次,提取液經(jīng)氮吹儀濃縮近干,以正己烷溶解并定容;采用C18柱,以乙腈/0.5%乙酸溶液為流動(dòng)相,DAD波長(zhǎng)為214nm進(jìn)行液相色譜分離與分析。結(jié)果表明:四氯苯酚和五氯苯酚質(zhì)量濃度在0.1~20mg/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系(r>0.9999);平均回收率在96.0%~101.5%之間;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.50%~5.5%(n=7);方法的檢出限為0.02mg/kg,符合歐盟指令0.05mg/kg的*規(guī)定。并與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18414.2—2006《紡織品含氯苯酚的測(cè)定第2部分:氣相色譜法》對(duì)比可以看出,該方法在前處理方法萃取溶劑和使用量、萃取時(shí)間、檢出限和回收率等方面都優(yōu)于現(xiàn)有檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。該方法的建立為皮革和紡織品中含氯苯酚的測(cè)定提供了一種、簡(jiǎn)便、快速的新方法。
此外,快速有機(jī)溶劑萃取已在環(huán)境中土壤有機(jī)農(nóng)殘、揮發(fā)性物質(zhì)和食品有機(jī)農(nóng)殘、脂肪、有機(jī)錫等的檢測(cè)上得到了廣泛的應(yīng)用。紡織品檢測(cè)中同樣包含有殺蟲(chóng)劑(其中包括77種農(nóng)藥,有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氮農(nóng)藥、擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥、苯氧羧酸類(lèi)農(nóng)藥)、有機(jī)錫化合物、五氯苯酚、四氯苯酚等的檢測(cè)。相信APLE在紡織品檢測(cè)上的應(yīng)用發(fā)展會(huì)越來(lái)越廣闊。