文/庄园园 陆华富 赵博研

1 引言

在我国，纺织业是关系经济发展的重要产业。随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对于纺织品的质量要求越来越高，环保和生态的理念也逐渐深入人心。为保证纺织品的质量与安全，世界各国陆续出台了一系列相关的法规以及标准。如欧盟的REACH法规、Oeko-Tex Standard 100等，我国从国情出发，制定了国家标准GB 18401《国家纺织产品基本安全技术规范》。这些法规、标准所考核的项目主要依赖于实验室常规检测技术，检测结果精准可靠，但存在着检测周期长、过程复杂、检测成本高等诸多缺点，不利于大规模样品的快速筛查检测，给现场执法带来一定的难度，而快速检测方法恰好弥补了以上不足，具有广阔的市场发展前景。本文简述了快速检测方法在纺织品成分检测、生态安全检测等纺织品检测项目的研究进展，并对其发展前景进行了展望。

2 纺织品成分的快速检测

纤维含量作为纺织品的最基本属性，决定了纺织品的用途、风格、性能、使用以及价格。传统的纺织品纤维含量检测方法分析过程复杂，工序众多，需要有经验的试验员，误差较大，且使用大量化学试剂，既对人体健康产生危害，也对环境造成污染。利用近红外光谱技术对纺织品纤维成分检测避免了这些问题。近红外光谱分析技术有着分析速度快，样品不需预处理，操作简单，样品无损，无污染，一次测试可以测定多种成分和指标等优点，极大地提高纺织品原料组分的分析速度，为纺织品生产、市场监管和销售等各个环节提供快速便捷的分析技术，是纺织品原料组分检测技术的重大创新。

近红外光谱技术是一种基于近红外光谱技术和化学计量分析模型技术的综合分析技术，能够对含有C—H、N—H、O—H等有机官能团的样品进行快速、无损的定性/定量分析。近红外光谱包含了样品的组成和结构信息，其性能参数与样品的组成和结构有关。用化学计量学的方法将两者联系起来，建立两者之间定量或定性的关系，即校正模型。模型建立后，测量未知样品的近红外光谱，然后通过软件自动检索模型库，选择正确的模型。根据修正模型和样品的近红外光谱可以预测样品的性质参数。因此，整个近红外分析方法包括两个过程：建立修正模型和预测未知样本。现代近红外光谱包括近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三个部分。三者的有机结合可以满足快速分析的技术要求。

近年来，研究人员对于近红外光谱法对纺织品成分进行定性定量检测做了深入研究。袁洪福等人收集了纤维组分包括氨纶、聚酯、蚕丝、锦纶、棉、麻等12 种共214个纺织纤维及混纺样品，利用近红外光谱仪，进行聚类分析，后结合SIMCA 方法，对于化学组成相近的纤维实现了有效区分。桂家祥等人利用PLS法建立了棉—聚酯、棉—氨、聚酯—氨等16种常见纺织品的定量分析模型，采用分段建模的方法，所建定量模型经验证与用传统方法检测样品结果一致，不存在显著差异。随着近红外光谱技术在纺织品定性、定量检测方面研究的深入，国家市场监督管理总局 （原国家质量监督检验检疫总局）发布了SN/T 3896.1—2014《进出口纺织品 纤维定量分析 近红外法 第1部分：聚酯纤维与棉的混合物》等5个系列行业标准，近红外光谱法作为快速筛选方法，大大提高了检测效率。

3 纺织品生态安全性的快速检测

3.1 偶氮染料的快速检测

偶氮染料的检测是生态纺织品检测的一个重要内容。有关纺织品中禁用偶氮染料的标准，如GB/T 17592、欧盟标准EN 14362等。这些标准所用的常规检测方法，对样品用量要求较大，前处理复杂，检测耗时长，耗费大量化学溶剂，对环境和人体健康都造成了极大损害。偶氮染料的快速检测方法不仅可以弥补以上不足，而且可以更好地满足服装及纺织检测行业对检测周期的需求。

黄圆圆等人建立了一种液液萃取法快速检测纺织品中所含的禁用偶氮染料，该方法以乙酸乙酯为萃取剂，经振荡后，进行GC/MSD 检测，缩短了前处理时间，且节约了试剂。杨欣卉等人在用乙酸乙酯做萃取剂的基础上，添加了NaOH和NaCl，对反应液进行液液萃取，取上层溶液进行GC/MSD检测。结果表明：2,4-二氨基甲苯回收率为83.9%～92.8%，对2,4-二氨基苯甲醚回收率为78.4%～90.3%，其他禁用偶氮染料的回收率为80.9%～117.6%，结果可用于纺织品禁用偶氮染料的快速检测。周佳等人建立了一种快速筛选纺织品中禁用偶氮染料的方法。通过改变现行标准方法中的处理条件，用碳酸钾碱性溶液代替柠檬酸中性溶液，优化了前处理时间，采用液—液萃取模式直接提取致癌芳香胺，取代现行标准中过硅藻土柱及旋转蒸发仪浓缩步骤，提高了批量检验效率。叶曦雯等人提出了一种染色纺织品中禁用偶氮染料的快速检测方法，并申请了国家发明专利。该技术根据芳香胺的结构特征，根据重氮化—偶合显色反应机理，采用叔丁基甲醚和盐酸液液萃取技术，进行芳香胺萃取和反应液脱色，以邻甲氧基苯酚为显色剂，通过显色测定芳香胺。该禁用偶氮染料快速筛选检测方法以及试剂盒，是在纺织品禁用偶氮染料检测技术上的重大突破。潘菁等人基于表面增强拉曼光谱（SERS）技术对纺织品致癌染料碱性红9（Basic red 9）和分散黄23（Disperse yellow 23）进行了快速定性检测研究。通过直接在纺织品表面滴加浓缩的银纳米粒子，SERS检测时长不超过30s，实现纺织品表面染料的快速检测。该方法对两种常见禁用染料碱性红9和分散黄23的检出限分别为0.16mg/kg和0.24mg/kg，灵敏度均满足了国家标准中的要求。该方法不需要复杂的取样和样品前处理过程，在不破坏样品的前提下，可以快速实现禁用染料的识别。

中国纺织工业联合会发布了团体标准T/CNTAC 20—2018 《纺织品 禁用偶氮染料快速测定方法》，该方法使用提取小柱进行萃取，采用气相色谱-质谱法测定纺织品中可分解出的致癌芳香胺染料，与现有GB/T 17592—2011《纺织品 禁用偶氮染料的测定》检测方法相比，不仅可通过降低有机试剂使用量达到降低实验室成本（节约了95%以上的有机溶剂），减少环境废液排放的目的，还减少了试验步骤，缩短了30min以上的前处理时间，回收率在60.1%～100.1%之间，检出限小于0.13mg/kg，相对标准偏差小于4%（

n

=6），提高了快速筛选方法的精密度，符合强制性标准的相关技术要求，高于推荐性标准的相关技术要求，具有一定的先进性。

3.2 甲醛的快速检测

传统的纺织品中甲醛的检测方法，使纺织品中的游离甲醛溶于水中，依据乙酰丙酮显色原理，利用紫外分光光度计检测其在412 nm波长下的吸光度，拟合标准曲线，检测纺织品中的甲醛含量。针对纺织品中游离和水解甲醛的测定，国家标准GB/T 2912.1—2009 《纺织品 甲醛的测定第1部分：游离和水解的甲醛（水萃取法）》作了详细规定。但是，对于传统的甲醛检测方法来说，现场执法和纺织面料生产企业的快速检测则不易满足仪器检测的条件，因此，开发甲醛快速检测方法也是非常必要的。

郭善慧利用甲醛溶于水后与间苯三酚在强碱性条件下，反应生成橙红色物质，通过与标准系列进行比色定量。结果表明，该方法操作简单，可以用肉眼观察且节约检测时间，是较适合的半定量检测方法。黄惠玲等人同样利用甲醛与间苯三酚的显色反应机理，制备了标准比色卡。比色卡上对应不同颜色段，对应不同浓度的甲醛与试剂反应后的颜色，从而对纺织品中的甲醛进行定量检测，并发明了便携式纺织品中甲醛的快速检测装置。这种便携式的甲醛检测装置，操作简便，无需专业人员进行操作，适用于现场的快速检测。

3.3 纺织品pH值的快速检测

纺织品pH值检测，是国家强制性标准GB 18401—2010《国家纺织产品基本安全技术规范》中要求的检测项目，日常检测量较大。对于纺织品pH值的检测，国家推荐性标准 GB/T 7573—2009《纺织品 水萃取液 pH 值的测定》中，要求振荡萃取样品时间为2h，比较耗时。因此，开发快速检测pH值的方法，可以大大提高检测效率。王田田等人，针对传统纺织品 pH值检测方法前处理时间过长的问题，样品前处理使用超声萃取技术，通过参数优化，缩短80%的前处理时间，开发了一种快速高效的萃取方法。方法的相对标准偏差小于10%，符合分析化学试验的精密度要求，缩短了检测时间，提高了检测效率，减少了检测成本。文杰清设计了一种基于比色法的快速检测仪，并通过超声波快速提取萃取液，开展纺织品中余氯、甲醛、pH值的全面检测。研究表明，该检测方法具有结果可信度高、可靠性强的特点，将其应用于纺织品生产检测，能进一步提高纺织品监督部门执法检验的技术水准，且社会效益突出。

3.4 重金属的快速检测

重金属的检测也是生态纺织品检测的一个关键项目。重金属铅、镉等进入人体后，可对人体造成贫血、脑组织损伤、影响胎儿发育、损伤肝肾、破坏细胞膜及细胞毒性等危害。现行纺织品中重金属的检测方法主要有原子吸收分光光度法、原子荧光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法及电感耦合等离子质谱联用法等。这些方法一般需要较为复杂的前处理过程，不仅会给测试结果带来误差，同时由于前处理过程需要进行消解，存在一定的危险性且消解过程会使用大量的化学试剂，产生的废液、废气会对环境造成污染。因此，使用较为环保的重金属快速检测方法是未来发展的趋势。

X射线荧光光谱法（XRF）是确定物质中微量元素的种类和含量的一种方法，又称X射线次级发射光谱分析，是利用原级X射线光子或其他微观粒子激发待测物质中的原子，使之产生次级的特征X射线（X光荧光）而进行物质成分分析和化学态研究。利用X射线荧光光谱仪对纺织品中的重金属进行检测操作简便，易于实现分析过程自动化。样品在测试中不受破坏，可进行无损分析。胡勇杰等人利用XRF对儿童纺织品中的重金属含量进行了快速检测，结果表明，采用XRF方法检测与现行标准的测试结果具有良好的一致性，可以满足儿童纺织品中对重金属的定量检测要求，实现高效快速绿色环保检测。

周佳等人以重金属铅单克隆抗体为基础，制备了纺织品中有害重金属铅的快速筛查试纸。该试纸对纺织品汗液中总铅含量和可萃取铅含量的检测限分别是1mg/kg和0.2mg/kg，可在3～5分钟内完成样品的定性或半定量测试，其灵敏度、特异性和稳定性，完全满足实际样品的检测要求，适用于样品现场快速筛选的要求。

试纸分析法是一种利用重金属离子与显色剂发生显色反应，对重金属进行定性和半定量检测的方法。试纸分析法具有快速检测且简单易操作等特点，可以对多种重金属离子进行检测，应用范围较广。近年来，基于金纳米颗粒目视比色法、胶体金层析试纸条法、生物条形码检测技术也已被报道应用于纺织品重金属铅、镉元素的检测，目前以上这些快速检测方法尚存在一些不足，比如显色剂的灵敏度不高易受其他物质干扰，依靠目测只能初步对重金属进行定性和半定量筛选检测。相对灵敏度较高的比色法、试纸条法、生物条形码检测技术成本偏高，预处理复杂，不适用对纺织品进行现场检测。这些不足限制了它们在现场快速检测的实际应用。

4 总结与展望

目前，对于纺织品快速检测方法的开发仍然是研究的热点。限于现有技术水平，快速检测方法在快速前处理、检测的准确度以及成本方面还不能完全满足现场检测的需要，今后需要将一些快速溶剂提取技术、微波技术等与纺织品快速检测方法相结合，研制更为高效便携的仪器设备以及车载仪器设备等，实现真正的纺织品现场快速准确检测，从而满足监管部门、企业和消费者对纺织品现场快速检测的需要。