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纺织品有害物质检测标准和检测技术分析及发展方向展望

2015-06-26吴丽娜曹锡忠周静珠

中国纤检 2015年12期
关键词:化学分析有害物质纺织品

吴丽娜+++曹锡忠++周静珠

摘要:

通过对纺织品中有害物质的检测标准进行分类和汇总,对检测前处理技术和仪器分析技术进行分析和点评,对纺织品现有的检测技术现状进行了评估,在这个基础上探讨了纺织微量化学分析的必要性和可行性,并提出了纺织品有害物质检测技术的未来发展方向。

关键词:纺织品;有害物质;化学分析;微量化

自从1994年德国政府颁布法令禁止使用能够产生20种有害芳香胺的偶氮染料开始,“生态纺织”[1]的概念引入到纺织服装产业,纺织服装中有毒有害物质的限量及检测受到业界、消费者以及政府的广泛关注。

2002年欧共体理事会发布2002/61/EC号指令,对第76/769/EEC号指令修订,禁用可分解出某些芳香胺的偶氮染料。2002—2006年间,欧盟又不断发布指令对76/769/EEC号修订,将APEO、PFOS等有害物质添加到76/769/EEC号指令的限制物质清单中。2006年12月8日,欧洲议会和欧盟理事会共同发布第1907/2006/EC号法令,正式公布关于《化学品注册、评估、授权和限制(REACH)》法规,决定建立欧盟化学品管理局,修订欧洲议会和欧盟理事会的第1999/45/EC号指令,确认逐步废止第76/769/EEC等欧共体理事会指令,同时将第76/769/EEC号指令的限制物质清单列入REACH法规的附件17,以法规的形式加以限制。

2008年8月14日,美国总统布什签署消费品安全改进法案(CPSIA/HR4040)使之成为正式法律。该法案除对儿童产品含铅要求更加严格外,还对儿童玩具和护理产品中有害物质邻苯二甲酸盐含量做出规定。

为了顺应绿色、生态、环保潮流,我国于2003年颁布GB 18401“国家纺织产品基本安全技术规范”,2010年对该标准进行了修订。GB 18401也对纺织产品中甲醛、偶氮染料等有害物质进行了限制。

目前,纺织产品中有毒有害物质检测已成为纺织品检测领域中不可或缺的重要组成部分[2]。

1 纺织检测技术现状

近年来,纺织品中有毒有害物质的分析检测技术已趋于成熟[3],从原先的甲醛、偶氮染料,到近年来PFOS、邻苯二甲酸酯,从原先的超声萃取,液液分配,到近年来的固相萃取,从原先的紫外光谱、气质联用,到近年来的液质联用等,纺织化学检测技术得到长足进步,灵敏度不断提高,检测限不断降低,检测结果的稳定性越来越好,有些重要的检测标准方法(如禁用偶氮染料)经过多次改版,在满足法律法规、强制标准、买家特殊要求等检测方面发挥了重要。

从2001年以来,我国相继发布了33个纺织产品中有毒有害物质检测方法国家(GB)标准和19个检测检疫行业(SN)标准,均为化学分析方法。目前可查到的国外相关纺织品中有毒有害物质检测的方法(抗菌及微生物除外)也均为化学方法。

目前常用的纺织品中有毒有害物质检测标准见表1。

2 目前纺织化学检测方法标准存在化学试剂用量较大、废液排放较多等弊端

近年来颁布的纺织产品中有害物质检测的GB标准和SN标准,在日常检测工作中发挥了重要作用。这些标准通常按照严格的化学分析程序,采用严谨的萃取、分离、净化、浓缩等步骤进行检测。

在这些化学检测项目中,样品取样量不尽相同,前处理和仪器分析方法差异较大。主要包括的前处理方法有超声提取、索氏提取、水浴摇振、微波消解等,仪器分析方法包括紫外分光光度计、液相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱-质谱联用仪等设备。

目前现有的纺织品前处理方法和仪器分析方法以及相关方法产生的废液量,见表2。

从表2可以看出,目前标准方法中有机试剂的用量仍然较大,如禁用偶氮染料标准检测方法,单样样品处理需要80mL以上的叔丁基甲醚或乙醚,另外还需使用二甲苯、甲醇、乙腈等,试剂费用较高,增加了检测成本,而且这些有机试剂难以回收利用,最终都以废液形式排放。

由于废液中存在大量有机溶剂以及有毒有害物质,随意排放将会对环境及人员健康造成极大损害,按照国家有关环保法规的要求,有毒有害废液不能随意排放,需送交具备资质的单位处理。但是,由于废液处理技术难度大,风险高,具备处理能力和资质的单位极少,就拿江苏省省会南京来说,仅有两家企业具备资质,处理容量有限,很多实验室由于废液不能及时处理,不得不长期储存,增加了安全风险;另一方面,废液处理成本高,南京地区处理一吨废液的价格从2010年的6000元增长到12000元,2012年又涨到20000元,这大大增加了化学检测的成本。

因此,研究纺织微量化学检测方法,减少化学试剂用量,既可降低成本,又符合环保要求和低碳理念。

3 纺织微量化学分析的必要性和可行性

传统纺织检测主要包括纤维成分和含量检测、服用性能检测和有毒有害物质化学检测。由于有毒有害物质化学检测起步较晚,很多检测方法借用食品和工业产品化学分析的原理和技术,针对纺织产品和纺织材料的有毒有害物质化学分析技术研究相对较落后,特别是方法评价、方法微量化的研究还存在较大的发展空间。

作为化学分析样品,纺织材料通常具备比重较小、吸水性好的特点,因此传统分析方法的取样量较大,试剂用量较大。但同时,由于是相对稳定工艺生产出来的工业产品,纺织材料样品通常具有均匀性较好、样品代表性较好的特点,具备方法的微量化的特点。特别是从目前纺织品中有毒有害物质的检出率来看,由于近年来纺织工艺的升级改造、原辅材料的更新换代,诸如禁用偶氮染料、甲醛等原先检出率较高的物质现很少检出,含量超标的比例较低,某些含氯苯酚、杀虫剂残留等项目,检出率更低,这些客观事实也对纺织品中有毒有害物质化学检测的微量化提出了迫切要求,同时为快速筛查方法的建立提供了可行性。

现在分析方法正向以下趋势发展:检测技术的不断进步,使检出灵敏度进一步提高;样品预处理工作,正向着省时、省力、廉价、减少溶剂、减少对环境的污染、微型化和自动化方向发展。另外,由于政府、社会、消费者对纺织产品安全性的关注度越来越高,近年来政府实验室、商业检测机构的投入不断加大,许多先进的前处理设备和先进的仪器分析设备已不再神秘,普通实验室拥有先进设备的比例不断增高,先进的前处理设备包括微波萃取、加速溶剂萃取、固相微萃取已经逐步开始推广,先进的仪器分析设备包括UPLC和UPC2在一些实验室已经开始应用,生物分析方法[4,5]其具有成本低、速度快、试剂用量少等等优点在检测领域已日益受到重视。

综合来看,纺织有害物质检测技术伴随着科技的发展和分析化学技术的提高,会越来越向省时、省力、减少试剂、微量化和自动化方向发展。

参考文献:

[1] 俞昊雁. 绿色生态纺织品检测技术分析[J].中国新技术新产品,2012,(10):72.

[2] 郭雅妮, 郁翠华, 姜山, 等. 纺织品中有毒有害物质检测技术的研究现状[J]. 环境科学与管理,2009,(10),163-165.

[3] 吴春明. 国内纺织品检测技术发展动态分析与思考[J]. 江苏纺织, 2004, (8) : 8-10.

[4] 郭小群. 生物传感器应用与发展[J]. 广东化工, 2012,(12):9-10.

[5] 佟巍, 张纪梅, 张丽. 电化学生物传感器的应用研究进展[J].武警医学院学报, 2008,(1):62-64.

(作者单位:江苏出入境检验检疫局)

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