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网版印花产品中甲醛的分光光度法检测
集萃印花网  2009-04-24

    【集萃网观察】2005年1月1日起实施的“国家纺织产品基本安全技木规范”中,规定禁止生产、销售、进口含有可分解芳香胺染料及甲醛的纺织品,该标准对各类纺织品的甲醛含量、PH值、色牢度等安全及物理特性做出了明确限制,而涂料印花与相关的面料、涂料、助剂、油墨、染料等都与之有密切的关系,所涉及的一切必须按照规定执行。而许多丝网印花企业,由于没有重视印花材料的环保要求,而出现了产品甲醛超标,客户要求索赔现象时有发生。网版印花中纺织品印花订单来自方方面面,无论出口订单还是国内订单,签单时一定要详细加以说明。生产前必须先做小试待全部指标均符合质量要求后,方可大批加工。切忌为降低成本而采购不符合标准伪劣原材料,最终导致砸单、赔单。

    甲醛对人体的危害

    研究表明,甲醛对人体健康的危害是相当严重的,它主要侵害人的神经系统,尤其是对视神经有害,对皮肤和黏膜有一定的刺激作用,人体接触了甲醛以后会引起皮胀过敏、起皱和汗液减少的情况。当人们穿着含有甲醛的印花浆料印制的印花服装后,随着衣物和人体皮肤的摩擦游离甲醛就会渗透或挥发出来,将会刺激皮肤出现起皱、汗液减少等症状,并引起呼吸道发炎、鼻炎、支气管炎、头疼、无力、感觉障碍、排汗不规则、脉搏加快、过敏性皮炎等症状。如果长时间穿着甲醛超标的服装,还会引起上呼吸道、消化系统慢性疾病,将会导致胃炎、肝炎、手指和脚趾疼痛、月经紊乱、妊娠综合症,导致新生儿体质降低、染色体异常等,严重时会诱发癌症。由于人们身体的个体差异对甲醛的敏感反应程度也会不同的。

    由于纺织品中甲醛含量超标会给人体健康造成危害,故人们称服装中的甲醛为“贴身杀手”。所以,服装中甲醛含量一直是国家质检部门在检测衬衣和婴幼儿服装及玩具时的重要检测项目之一。

    根据国家标准GB18401-2001纺织品甲醛含量的限定,婴幼儿服装(尿布、尿裤、内衣等)甲醛含量必须小于等于20mg/kg,由国家质检总局发布的《婴幼儿服装标准》已于2008年10月1日起正式实施。国家标准中对直接接触皮肤类服装(如文胸、腹带、针织内衣裤)甲醛含量应低于75mg/kg,非直接接触皮肤类服装(如毛衫、外衣、裙子、裤子)和室内装饰类纺织品(如桌布、窗帘等)甲醛含量应低于300mg/kg。

    甲醛的来源

    由纺织纤维加工成服装的过程要经过很长的加工工序,在这漫长的加工工序中,或多或少地都会产生一些污染。在天然纤维生长中常使用农药防治病、虫害和化学纤维制造过程中(合成中)往往会在纤维上残留一些单体,有些单体有毒性。虽然这些纤维在生产中所产生的有害物质是微量的,对人体不会产生较大的危害,但也绝不可忽视。

    据国外人员研究表明,不同来源的棉、羊毛、涤纶、锦纶等纤维中均含有重金属和有害物质。各种纤维都要经过浆纱、退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花和整理等一系列工序都要使用一些化学助剂、染料等化学药品。其中染色和印花是赋予纺织品漂亮的色彩和图案的加工过程,现已研究表明,大量合成染料和助剂的使用,不仅导致对人体健康的危害,而且对环境也会造成严重的污染。目前服装市场上销售的纯棉防皱免烫服装(包括衬衫),大多都使用了含低量甲醛或高量甲醛的整理剂,因为采用甲醛作为整理剂使纯棉织物免烫,加了甲醛助剂能抗皱、防缩提高棉布的硬挺度,对印花或染色能保持耐久性,还能改善印花手感。由于甲醛尚未归属国家控制的化学危险品,在市场上价格廉可随意购买,对甲醛的使未有受到限制。另外在涂料印花和涂料染色中常用的粘合剂和交联剂,如聚丙烯酸酯粘合剂中的N-羟甲基丙烯酰胺自交联剂在焙烘和贮藏过程中会释放出游离甲醛。众所周知,热固油墨的主要成分是PVC树脂+增塑剂+其他助剂,要想达到环保要求,组分中每一种原料都必须符合标准要求。而传统热固油墨中的增塑剂—邻苯二甲酸盐类是一个系列化化学品,只有它存在才能制成油墨。经多年测试和专家证实,这种物质直接接触人体后,也会造成一定的危害性。

    为了使服装印花产品上游离甲醛含量达到内衣及童装的标准要求,目前,高质量、环保型的涂料或油墨大都从国外进口以满足服装的出口要求。对于印花单位来说,由于承接的加工任务不同所对应的环保要求也不同,因国别不同会对具体选料有所不同,因此印花单位必须充分了解所用原料的环保性,如印料来源、染料、涂料、粘合剂、油墨等,必须要求供应商提供相关的检测报告和出据书面承诺书,但鉴于当前各厂家生产和检测机构的不规范性,印花企业自已做些必要的打样和检测才是万无一失的,做到心中有数。特别是成衣印花时,即便是印花企业对选料小心谨慎,步步为营,为什么对印花产品的甲醛检测还会出现毛病呢?从本文前边论述可知对成衣进厂同样也必须进行甲醛含量的检测。只有对服装进行检测符合要求了,才可进行生产。所以,印花厂自已备一套检测设备,自行检测非常有必要。

    紫外可见分光光度计的应用

    美国Beackmam公司于1945年推出世界上第一台成熟的紫外可见分光光度计商品仪器。从此,紫外可见分光光度计仪器和应用开始得到飞速发展。当今已成为全世界使用最多,覆盖应用面最广的分析仪器。它应用领域涉及制药、医疗卫生、化学工业、环保、地质、机械、冶金、石油、食品、生物、材料、农业、林业、渔业、纺织印染印花等诸多领域中。分光光度计在网版印刷工艺过程中的应用,主要有以下几个方面:油墨配色、色彩管理、印刷机色彩控制和印刷品颜色检测等。当前,许多发达国家都把分析仪器作为国家的支柱产业来发展,它的应用已涉及到人类生活生存的各个角落,分析仪器的作用在工业生产中是“眼睛”,在高新技术和科学研究领域中是“先行官”,在贸易、工商以至食品、药品和环境保护、卫生等经济领域是最具权威的“法官”。

    以紫外可见分光光度计的仪器主机来讲,早期的紫外可见分光光度计是单光束仪器,只有一条光路(一束光)、一个比色皿、一个光检测器。随着科学技术的发展,出现了两束光、两个比色皿、两个光检测器,即今天的双光束紫外可见分光光度计。关于紫外可见分光光度计中的单光束和双光束的优劣问题,目前国际上科技工作者看法不一,存在分歧。单光束的光能量较双光束强,信噪比较大,仪器灵敏度较高,结构较简单,价格较便宜。美国Beckman公司目前认为单光束紫外可见分光光度计优于双光束紫可见分光光度计。我国目前生产的紫外可见分光光度计中,单光束多于双光束。

    紫外可见分光光度计主要构件如下:①光源(钨灯、碘钨灯或氢灯或氘灯)②单色器(棱镜、光栅、狭缝、准直镜)③吸收池(比色皿-石英比色皿可用于紫外及可见区)④检测器(光电管、光电倍增管)⑤显示器(有电表指针、数字显示、荧光屏显示等)。我国高档紫外可见分光光度计与国外差距较大,在主要、关键技术指标上差距更加明显。但在中、低档紫外可见分光光度计方面与国外差距已经很小,有些技术指标还能优于国外同类产品(如北京普析通用公司的TU-1900/1901等紫外可见分光光度计的光度噪声已优于岛津的UV-2401/2450、UV-2501/2550紫外可见分光光度计)。

    甲醛检测程序及方法

    纺织品上甲醛含量的测定,包括下面四个步骤:

    ⑴甲醛样品溶液的获取

    获取甲醛样品溶液的方式可分两种:水萃取法和蒸气吸收法。这里仅介绍水萃取法是指经过精确称量的试样,在40℃水浴中萃取一定时间,从织物上萃取的甲醛被水吸收,制成具有一定甲醛浓度的待测品水溶液。具体操作方法如下:待测纺织品不需要打湿,因为与打湿有的干度和湿度可影响样品中的甲醛含量,在检测前,应把被检测的样品放入一个聚乙烯包装袋里储藏,为防止甲醛会通过包装的气孔扩散跑出去,可在聚乙烯包装之外再包以用铝箔制成的袋子并将其封闭好(但切记:铝箔不得与样品发生接触,因为样品织物上会残留有在整理工艺中未清洗掉的催化剂及化合物等与铝箔发生反应)。一般只取1~5g的样品(但它却代表着成百上千件衣物,样品采集必须具有代表全部织物的平均组成,否测检测结果毫无意义),首先将纺织品剪成3~5mm的碎片,然后精确称量1g(精确至10mg),放入250ml带塞子的锥形瓶中,用100ml的量筒称取100ml的3级水(蒸馏水),盖紧塞子,同时要做三个一样的样品(叫平行分析)。放入40℃土2℃的恒温水浴振荡器中振荡60min土5min。用2号玻璃漏斗式过滤器过滤至另一个锥形瓶或是烧杯中。见图1所示。

 

图1:获取甲醛水溶液示意图

 

    ⑵测量溶液的吸光度

    用单标移液管吸取5ml过滤过的样品溶液和5ml标准甲醛溶液(可以自配或从国家标准物质中心等处购买)放入不同的比色管中,分别加入5ml乙酰丙酮溶液(在1000ml容量瓶中加入150g分析纯乙酸铵,用800ml水溶解后加入分析纯冰乙酸和2ml分析纯乙酰丙酮,用水稀释至刻度,储存12h后使用)。同时用5ml的3级水加5ml乙酰丙酮溶液做试剂空白对照(A1)。如果样品褪色的话,还要取5ml过滤过的样品溶液加5ml的3级水做样品空白对照(A2)。

    把上述准备好的比色管放在40℃土2℃的恒温水浴振荡器中显色30min土5min,然后取出,常温放置30min土5min,用1cm的比色皿(吸收池)在紫外可见分光光度计上(如图2所示),以412波长测定吸光度(A3)。将测定数据全部记录下来。

图2:美国产的紫外可见分光光度计

 

    ⑶检验结果的计算

    各种检测后用下列公式来校正样品的吸光度:

    A=A3-A1-A2       

    式中:A-校正吸光度;

    A3-检验样品中的吸光度;

    A1-空白试剂中测得的吸光度;

    A2-空白样品中测得的吸光度(仅用于变色或沾污的情况下)。

    用校正后的吸光度数值,通过工作曲线查出甲醛含量,用μg/ml表示。用下式计算出每一样品中萃取出的甲醛含量:

    式中:F-从织物样品中萃取的甲醛含量,mg/kg;

            C-读自工作曲线上的萃取液中的甲醛浓度,mg/L;

            m-试样的质量,g。

    计算三次结果的平均值。为最后检测结果。

    相信只要我们紧跟国际发展趋势,极积应对挑战,必定会迎来服装行业又是一个偌大的市场。

    作者:刘永庆

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