纺织服装面料安全性检测方法

任务三　纺织服装面料安全性检测方法

【任务导入】

生态纺织品安全性检测项目繁多，并且每种检测项目都有各自不同的检测方法，要最终对纺织产品做出生态纺织品认定，关键就在于能够掌握每一个生态纺织品安全性检测的实验方法并参考指标标准作出正确判定。

【知识准备】

一、生态纺织品安全性测试常用实验仪器

1.气相色谱和气质谱联用仪

包括气相色谱仪、质谱检测器、氢火焰检测器、电子捕获检测器、全自动(或顶空)进样器等。主要检测禁用偶氮染料（即致癌芳香胺）、氯苯酚、农药残留、有机氯载体、PVC增塑剂等。

2.高效液相色谱仪

包括二元泵系统、自动进样器、二极管阵列(或可变紫外)检测器等。主要检测禁用偶氮染料（即致癌芳香胺）、氯苯酚、农药残留、PVC增塑剂等。

3.原子吸收光谱仪

包括火焰系统、石墨系统和自动进样器等（若一个样品要检测多种重金属，最好采用ICPAES）。

4.原子荧光分光光度计

检测1ppb（水溶液）以下的As、Hg、Se等易挥发重金属，建议配备国产(北京)原子荧光。

5.紫外可见分光光度计

主要检测甲醛，配备积分球还可检测织物的防紫外线辐射性能。

6.pH酸碱度计

7.其他配备

旋转蒸发器，旋涡混合器，离心机，超声波发生器，冰箱，电子分析天平，微波消解器，马夫炉，氮吹仪，索氏提取器，恒温水浴锅，恒温水浴振荡器和各种色牢度试验仪等。

二、生态纺织品安全性检测方法

我国于2002年11月22日颁布了生态纺织品国家标准GB/T 18885—2002，2008年又修订技术要求。其技术要求中对甲醛、pH值、可萃取的重金属、杀虫剂、含氯酚、有机氯载体、PVC增塑剂、有机锡化合物、有害染料、抗菌整理、阻燃整理、色牢度、挥发性物质释放和气味等14项内容，分别规定了禁用和限用指标。

1.禁用偶氮染料GB/T 17592—2006

目前，市场上流通的合成染料品种约有2000种，其中约70％合成染料是以偶氮结构为基础的，而涉嫌可还原出致癌芳香胺的染料品种约2l0种。另外，某些染料从化学结构上看，不存在致癌芳香胺，但由于在合成过程中，中间体的参与或杂质和副产物的存在，仍可被测出存在致癌芳香胺，GB/T 18885(修订版)禁用24种芳香胺，限定值20mg/kg。

试样中偶氮染料在柠檬酸盐缓冲溶液(pH=6)介质中，用连二亚硫酸钠还原分解，以产生可能存在的违禁芳香胺。用适当的溶液分配柱提取水溶液中的芳香胺，浓缩后用合适的有机溶剂定容。用配有质量选择检测器的气相色谱仪(GC/MSD)进行测定，必要时选用另外一种或多种方法对异构体进行确认。用高压液相色谱/二级管陈列检测器(HPLC/DAD)或气相色谱/质织品标准及检测方法的谱仪进行定量。

2.游离甲醛含量的测定

甲醛存在于纺织品的后整理剂、染色固色剂、交联剂、涂料染色、印花粘合剂、热熔衬树脂等，各国的法规或标准均对纺织品的游离甲醛含量作了严格的限定。我国纺织品甲醛的限量指标GB l840l一2003《国家纺织产品基本安全技术规范》等同采用了Oeko—Tex standardl00标准中甲醛含量的限量值。按产品最终用途分为四档。其中婴幼儿类小于20mg/kg；与皮肤直接接触的不超过75mg/kg；与皮肤无直接接触的不超过300mg/kg；装饰类材料不超过300mg/kg。

(1)水萃取法

GB/T 2912．1第一部分为游离水解的甲醛(水萃取法)：用水对样品进行萃取，以乙酰丙酮作为显色剂，用分光光度计进行测定。

(2)蒸汽吸收法

GB/T 2912．2第二部分为释放甲醛(蒸汽吸收法)：将一定重量的织物样品密封于一定体积的瓶中(聚乙烯瓶中)，瓶中放一定量的蒸馏水，在一定的温度条件下平衡3小时，使样品释放出的甲醛，被瓶中的蒸馏水所吸收，然后用乙酰丙酮显色，用分光光度计进行测定。

水萃取法模拟的是人体在出汗状态并与织物紧贴情况下的织物甲醛游离量，蒸汽吸收法是模拟纺织品的储存过程中甲醛的释放量。

3.可萃取重金属的检测

纺织品上重金属主要来源于：(1)金属络合染料，这类染料中所含的金属以铬、铜、镍占极大多数，按染料的应用分类有金属络合酸性染料、金属络合活性染料、金属络合直接染料。(2)天然纤维生长过程中重金属通过环境迁移，生物富集而沾污纤维。(3)天然染料虽为环保型染料，但天然染料对纺织纤维没有亲和力或直接性，需要和媒染剂一起使用，才能固着在纤维上，而媒染剂均为重金属，使染色后的纺织品上含有重金属。

纺织品上游离重金属含量统一用人工酸性汗液萃取，依照GB/T3922配制酸性汗液。萃取液采用原子吸收分光光度法(AAs)为GB/T17593．1—2006，采用等离子发射光谱法(IcP)为GB/T 17593．2—2007。其中汞、砷含量采用原子荧光分光光度法为GB/T 17593．4—2006。样品如果不是由天然纤维或其混纺织物制成，则不必检测砷和汞。

下列10种重金属被列入检测范围：锑、砷、铅、镉、汞、铜、铬、钴、镍、锌。

4.六价铬（VI）检测

铬媒染料染色是由该染料与铬媒染剂（如重铬酸钾）在织物或纤维上形成络合物，使颜色发生变化。使用铬媒染料进行染色，会产生铬污染，特别是六价铬离子会造成严重污染，欧盟生态标准(2002-37l-EC)中规定不允许使用铬媒染料。六价铬也用于皮革制品，是生产加工中的助剂，复鞣剂，它是一种强氧化剂，对人体和环境有相当大的毒性，因此，在生态纺织品标准中，对铬总含量进行监控的同时，对六价铬也进行严格的监控。在GB/T18885—2002中，对六价铬的限定值为0.5mg/kg。

GB/T 17593．3—2006《纺织品重金属的测定》，第3部分内容为六价铬、分光光度法：试样用酸性汗液(根据GB/T 3922配制酸性汗液)萃取，将萃取液在酸性条件下，用二苯基碳酰二肼显色，用分光光度计测定显色后的萃取液在540nm波长下的吸光度，计算出纺织品中六价铬的含量。

5.杀虫剂含量的检测

天然植物纤维，棉花在种植中会用到多种农药，如各种杀虫剂，除草剂，杀菌剂等。GB/T 18885—2005规定，棉花和其他天然纤维不得含有超过0.05mg/kg的杀虫剂(共有77种)。

GB/T 1841．2—2006《纺织品农药残留量的测定》：取50g代表性的织物试样，剪成5mm×5mm以下的碎片，混合，从混合样中称取5.09，放入滤纸筒中，然后置于索氏提取器里，加入100mL石油醚进行回流，提取6小时，冷却后；将提取液于40℃水浴中旋转浓缩至近干。用石油醚定容至5.0mL。供GC/MS测定，外标法定量。

6.有机锡的检测

有机锡化合物包括很多物质，都是由锡以及直接连接在锡上的各种有机官能团组成，纺织行业利用三丁基锡TBT作为抗菌整理剂。在GB/T 18885中对有机锡(三丁基锡、二丁基锡、三苯基锡)的含量作出了明确规定，即：小于等于1.0mg/kg。

GB/T 20385—2006《纺织品有机锡化合物的测定》：试样用GB/T 3922中规定的酸性汗液进行萃取，萃取液用四乙基硼酸钠为衍生化试剂，进行衍生化反应。然后加入正己烷进行萃取，取正己烷相，进行纯化后用气相色谱/质谱联用仪(Gc/Ms)进行定性、外标法定量分析。

7.含氯酚的检测

五氯苯酚(PcP)是纺织品、皮革制品和木材、浆料采用的传统的防霉、防腐剂，GB/T 18885中对婴幼儿纺织品含氯酚残留限量为0.05mg/kg，其他为小于等于0.5mg/kg。

含氯酚等化合物的分子结构中都含有极性基团，如果不进行衍生化，很容易出现拖尾峰，并且峰形很宽，检测重复性和灵敏度都较差。为了得到尖锐的色谱峰、好的重现性和提高检测灵敏度，采用衍生化反应。

GB/T 18414．1—2006《纺织品含氯苯酚的测定》：精确称取2.0g左右样品，首先用碳酸钾溶液提取样品中的五氯苯酚、四氯苯酚并将其转化为五氯苯酚钾、四氯苯酚钾。然后加入乙酰化试剂乙酸酐，与其作用生成五氯(四氯)苯酚乙酯，再用正己烷萃取，正己烷萃取液供GC/MS测定，外标法定量。

8.氯化苯和氯化甲苯的测定

涤纶染色中常用的一些分散染料染色载体为含氯芳香族化合物。如二氯苯、二氯甲苯是高效的染色载体，在染色过程中加入载体，可使纤维结构膨胀化，有利于染料的渗透。而多氯联苯则常用作阻燃剂和抗静电剂、防蛀剂及染料中间体。

GB/T 20384—2006《纺织品氯化苯和氯化甲苯残留量的测定》：精确称取2.0g试样，置于提取器中，加入10mL二氯甲烷，置于超声波浴中萃取20min。用0.45um聚四氟乙烯薄膜过滤后；将萃取液注射过滤至小样品瓶中，供GC/MS分析。外标法定量。

9.增塑剂的检测

在纺织品中主要出现在经过聚氯酯(PV)或聚氯乙烯涂层整理的产品及一些聚氯乙烯塑料制成的服装饰件，如纽扣等。这类增塑剂已经被确定为环境荷尔蒙,儿童接触或吸吮后，容易进入体内，会影响儿童的正常发育，造成危害。

GB/T 20388—2006《纺织品邻苯二甲酸酯的测定》：取代表性样品，将其剪碎至5mm×5mm以下，混匀，精确称取1.0g，置于100mL具塞锥形瓶中，加入三氯甲烷于超声波发生器中提取，萃取液供GC/MS测定。外标法定量。

10.有机挥发物的检测

纺织品有气味，表明过多的化学物质残留在上面，这些化学物质大多数是低沸点，易挥发物。目前，测定有机挥发物的方法共有三种。

(1)直接顶空进样—毛细管气相色谱—质谱联用仪测定。在恒温的密闭容器中，试样中的挥发性有机物在气、固两相间分配，达到平衡。取固上气相样品进气相色谱/质谱进行分析。

(2)容器捕集，用Tenax柱固相吸附(0.2L/min)—热脱附后—毛细管气相色谱—质谱联用仪测定。在一个特定尺寸的空间内，将一块特定面积的试样置于一个有固定空气交换速率的调湿环境内，在持续挥发的情况下，吸取一定量的空气作为样品，并使其通过Tenax柱固相吸附，然后用合适的温度进行热脱附后供Gc/Ms测定。室内装饰装修材料地毯，地毯衬垫及地毯胶粘剂有害物质释放限量，采用GB/T l8587—200l。

(3)固相微萃取(SPME)

SPME技术克服了以前传统的样品预处理的缺陷，它无需溶剂和复杂装置，能直接从样品中采集挥发和半挥发性的化合物。SPME由手柄(Holder)和萃取头(Fiber)两部分构成，状似一支色谱注射器。萃取头是一根涂不同色谱固定相或吸附剂的熔融石英纤维，接不锈钢丝，外套细的不锈钢针管。SMPE针管刺透样品瓶隔垫，插入瓶中，推手柄使纤维头伸出针管，置于样品上部空间(顶空方式)萃取一定时间缩回纤维头，然后将针管退出样品瓶，将SPME针管插入GC仪进样口，推手柄杆伸出纤维头，热脱附样品进毛细管色谱柱，进行GS/MS分析。《纺织品有机挥发物的测定》采用该方法。

11.色牢度的测定

GB/T 18885—2002将四种色牢度指标作为监控内容，包括耐水渍色牢度，耐汗渍(酸性/碱性)、耐摩擦(干摩擦)和耐唾液色牢度(对婴幼儿)。纺织品的色牢度如果不好，则其中的染料分子、重金属离子等都有可能通过皮肤被人体吸收，从而危害到人体健康。

(1)耐水渍色牢度的测定

按照GB/T 5713—1997执行，将纺织品试样与两块规定的贴衬织物贴合一起，浸入水中，挤去水分，置于试验装置(耐汗渍色牢度实验仪)的两块平板中问，承受规定压力12.5kPa，在37℃±2℃中平衡4小时。干燥试样和贴衬织物，用灰色样卡评定试样的变色和贴衬织物的沾色。

(2)耐汗渍(酸性/碱性)色牢度的测定

按照GB/T 3922—1995，将纺织品试样与规定的贴衬织物合在一起。放在含有组氨酸的两种不同试液中(酸性、碱性)。分别处理后，在室温下放置30分钟，使其完全润湿，去除试液，置于试验装置(耐汗渍色牢度试验仪)的两块平板中间，承受规定压力12.5KPa，在37℃±2℃中平衡4小时，干燥试样和贴衬织物，用灰色样卡评定试样的变色和贴衬织物的沾色。

(3)耐干摩擦色牢度测定

按照GB/T 3920—2008，将纺织品试样用一块干摩擦布固定在试验机的摩擦头上，使摩擦布的经向与摩擦头运行方向一致。在干摩擦试样的长度方向，在10s内摩擦10次，往复动程为lOOmm，垂直压力为9N。摩擦布的沾色用灰色样卡评定。

(4)对婴幼儿用品专门做出规定的耐唾液色牢度的测定

按照GB/T 18886—2002《纺织品耐唾液色牢度执行》。将纺织品试样与规定的贴衬织物合在一起，放在人造唾液中处理，在室温下放置30分钟，使其完全润湿，去除试液，置于试验装置(耐汗渍色牢度试验仪)的两块平板中间，承受规定压力12.5kPa，在37℃±2℃中平衡4小时，干燥试样和贴衬织物，用灰色样卡评定试样的变色和贴衬织物的沾色。

12.纺织品致敏性分散染料的检测

目前，市场上初步确认的致敏性染料有27种，包括26种分散染料和1种酸性染料。

GB/T 18885—2002将其中的20种致敏性分散燃料列为生态纺织品的监控项目，并规定产品上的致敏性分散染料含量不得超过0.006％。20种染料主要用于聚酯和醋酯纤维的染色，其中17种为早期用于醋酯纤维的分散染料。

GB/T 20383—2006《纺织品致敏性分散染料的测定》，取代表性试样剪成5mm×5mm的碎片，混匀，称取1.0g试样，精确至0.01g置于提取器中，加入10mL甲醇，在70℃超声波浴中萃取30min。冷却至室温，萃取液纯化后用LC/MS或HPLC/DAD分析，外标法定量。

13.纺织品致癌染料的测定

GB 18885—2002规定禁用的致癌染料主要是7种(见表8-2)，包括酸性染料，直接染料，分散染料，主要是本身或易分解生成对人体有较强致癌作用的物质。

表8-2　7种致癌染料

GB/T 20382—2006《纺织品致癌染料的测定》，取代表性的样品剪成5mm×5mm的碎片，混匀,称取1.0g试样，精确至0.01g，置于提取器中，然后加入lOmL甲醇在超声波浴中70℃萃取30min，冷却至室温，萃取液进纯化后用HPLC/DAD分析，外标法定量，该方法的测定低限为10mg/kg。

14.纺织品多种阻燃剂的测定

GB/T 18885中纺织品禁止使用的阻燃剂有多溴联苯，三一(2，3一二溴丙基)磷酸酯，三一(氮环丙基)膦化氧。检测原理：取代表性样品，将其剪碎至5mm×5mm以下，混匀。称取1.0g(精确至0.019)试样，置于50mL具塞锥形瓶中，加入30mL正己烷，于超声波发生器中提取l5min。将提取液过滤。残渣再用20mL正己烷在超声波浴中提取10min，合并滤液，收集于l00mL浓缩瓶中，于40℃水浴旋转蒸发器浓缩至近干，用正己烷溶解并定容至2.0mL，用气相色谱—质谱(GC/MS)测定和确证，外标法定量。

【任务实施】

(1)教师介绍检测方法，同时学生结合任务实施前所查找到的相关测试标准掌握具体的实验方法。

(2)分组进行检测实验，要求学生严格按照标准要求进行实验并记录测试结果。

(3)最后根据实验结果撰写实验报告并根据生态纺织品技术要求的标准得出所测试的试样是否符合生态纺织品要求。