吳麗娜+++曹錫忠++周靜珠
摘要:
通過(guò)對(duì)紡織品中有害物質(zhì)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類和匯總,對(duì)檢測(cè)前處理技術(shù)和儀器分析技術(shù)進(jìn)行分析和點(diǎn)評(píng),對(duì)紡織品現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了評(píng)估,在這個(gè)基礎(chǔ)上探討了紡織微量化學(xué)分析的必要性和可行性,并提出了紡織品有害物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:紡織品;有害物質(zhì);化學(xué)分析;微量化
自從1994年德國(guó)政府頒布法令禁止使用能夠產(chǎn)生20種有害芳香胺的偶氮染料開(kāi)始,“生態(tài)紡織”[1]的概念引入到紡織服裝產(chǎn)業(yè),紡織服裝中有毒有害物質(zhì)的限量及檢測(cè)受到業(yè)界、消費(fèi)者以及政府的廣泛關(guān)注。
2002年歐共體理事會(huì)發(fā)布2002/61/EC號(hào)指令,對(duì)第76/769/EEC號(hào)指令修訂,禁用可分解出某些芳香胺的偶氮染料。2002—2006年間,歐盟又不斷發(fā)布指令對(duì)76/769/EEC號(hào)修訂,將APEO、PFOS等有害物質(zhì)添加到76/769/EEC號(hào)指令的限制物質(zhì)清單中。2006年12月8日,歐洲議會(huì)和歐盟理事會(huì)共同發(fā)布第1907/2006/EC號(hào)法令,正式公布關(guān)于《化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、授權(quán)和限制(REACH)》法規(guī),決定建立歐盟化學(xué)品管理局,修訂歐洲議會(huì)和歐盟理事會(huì)的第1999/45/EC號(hào)指令,確認(rèn)逐步廢止第76/769/EEC等歐共體理事會(huì)指令,同時(shí)將第76/769/EEC號(hào)指令的限制物質(zhì)清單列入REACH法規(guī)的附件17,以法規(guī)的形式加以限制。
2008年8月14日,美國(guó)總統(tǒng)布什簽署消費(fèi)品安全改進(jìn)法案(CPSIA/HR4040)使之成為正式法律。該法案除對(duì)兒童產(chǎn)品含鉛要求更加嚴(yán)格外,還對(duì)兒童玩具和護(hù)理產(chǎn)品中有害物質(zhì)鄰苯二甲酸鹽含量做出規(guī)定。
為了順應(yīng)綠色、生態(tài)、環(huán)保潮流,我國(guó)于2003年頒布GB 18401“國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范”,2010年對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。GB 18401也對(duì)紡織產(chǎn)品中甲醛、偶氮染料等有害物質(zhì)進(jìn)行了限制。
目前,紡織產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)檢測(cè)已成為紡織品檢測(cè)領(lǐng)域中不可或缺的重要組成部分[2]。
1 紡織檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀
近年來(lái),紡織品中有毒有害物質(zhì)的分析檢測(cè)技術(shù)已趨于成熟[3],從原先的甲醛、偶氮染料,到近年來(lái)PFOS、鄰苯二甲酸酯,從原先的超聲萃取,液液分配,到近年來(lái)的固相萃取,從原先的紫外光譜、氣質(zhì)聯(lián)用,到近年來(lái)的液質(zhì)聯(lián)用等,紡織化學(xué)檢測(cè)技術(shù)得到長(zhǎng)足進(jìn)步,靈敏度不斷提高,檢測(cè)限不斷降低,檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性越來(lái)越好,有些重要的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法(如禁用偶氮染料)經(jīng)過(guò)多次改版,在滿足法律法規(guī)、強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)、買家特殊要求等檢測(cè)方面發(fā)揮了重要。
從2001年以來(lái),我國(guó)相繼發(fā)布了33個(gè)紡織產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)檢測(cè)方法國(guó)家(GB)標(biāo)準(zhǔn)和19個(gè)檢測(cè)檢疫行業(yè)(SN)標(biāo)準(zhǔn),均為化學(xué)分析方法。目前可查到的國(guó)外相關(guān)紡織品中有毒有害物質(zhì)檢測(cè)的方法(抗菌及微生物除外)也均為化學(xué)方法。
目前常用的紡織品中有毒有害物質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
2 目前紡織化學(xué)檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)存在化學(xué)試劑用量較大、廢液排放較多等弊端
近年來(lái)頒布的紡織產(chǎn)品中有害物質(zhì)檢測(cè)的GB標(biāo)準(zhǔn)和SN標(biāo)準(zhǔn),在日常檢測(cè)工作中發(fā)揮了重要作用。這些標(biāo)準(zhǔn)通常按照嚴(yán)格的化學(xué)分析程序,采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)妮腿?、分離、凈化、濃縮等步驟進(jìn)行檢測(cè)。
在這些化學(xué)檢測(cè)項(xiàng)目中,樣品取樣量不盡相同,前處理和儀器分析方法差異較大。主要包括的前處理方法有超聲提取、索氏提取、水浴搖振、微波消解等,儀器分析方法包括紫外分光光度計(jì)、液相色譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等設(shè)備。
目前現(xiàn)有的紡織品前處理方法和儀器分析方法以及相關(guān)方法產(chǎn)生的廢液量,見(jiàn)表2。
從表2可以看出,目前標(biāo)準(zhǔn)方法中有機(jī)試劑的用量仍然較大,如禁用偶氮染料標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法,單樣樣品處理需要80mL以上的叔丁基甲醚或乙醚,另外還需使用二甲苯、甲醇、乙腈等,試劑費(fèi)用較高,增加了檢測(cè)成本,而且這些有機(jī)試劑難以回收利用,最終都以廢液形式排放。
由于廢液中存在大量有機(jī)溶劑以及有毒有害物質(zhì),隨意排放將會(huì)對(duì)環(huán)境及人員健康造成極大損害,按照國(guó)家有關(guān)環(huán)保法規(guī)的要求,有毒有害廢液不能隨意排放,需送交具備資質(zhì)的單位處理。但是,由于廢液處理技術(shù)難度大,風(fēng)險(xiǎn)高,具備處理能力和資質(zhì)的單位極少,就拿江蘇省省會(huì)南京來(lái)說(shuō),僅有兩家企業(yè)具備資質(zhì),處理容量有限,很多實(shí)驗(yàn)室由于廢液不能及時(shí)處理,不得不長(zhǎng)期儲(chǔ)存,增加了安全風(fēng)險(xiǎn);另一方面,廢液處理成本高,南京地區(qū)處理一噸廢液的價(jià)格從2010年的6000元增長(zhǎng)到12000元,2012年又漲到20000元,這大大增加了化學(xué)檢測(cè)的成本。
因此,研究紡織微量化學(xué)檢測(cè)方法,減少化學(xué)試劑用量,既可降低成本,又符合環(huán)保要求和低碳理念。
3 紡織微量化學(xué)分析的必要性和可行性
傳統(tǒng)紡織檢測(cè)主要包括纖維成分和含量檢測(cè)、服用性能檢測(cè)和有毒有害物質(zhì)化學(xué)檢測(cè)。由于有毒有害物質(zhì)化學(xué)檢測(cè)起步較晚,很多檢測(cè)方法借用食品和工業(yè)產(chǎn)品化學(xué)分析的原理和技術(shù),針對(duì)紡織產(chǎn)品和紡織材料的有毒有害物質(zhì)化學(xué)分析技術(shù)研究相對(duì)較落后,特別是方法評(píng)價(jià)、方法微量化的研究還存在較大的發(fā)展空間。
作為化學(xué)分析樣品,紡織材料通常具備比重較小、吸水性好的特點(diǎn),因此傳統(tǒng)分析方法的取樣量較大,試劑用量較大。但同時(shí),由于是相對(duì)穩(wěn)定工藝生產(chǎn)出來(lái)的工業(yè)產(chǎn)品,紡織材料樣品通常具有均勻性較好、樣品代表性較好的特點(diǎn),具備方法的微量化的特點(diǎn)。特別是從目前紡織品中有毒有害物質(zhì)的檢出率來(lái)看,由于近年來(lái)紡織工藝的升級(jí)改造、原輔材料的更新?lián)Q代,諸如禁用偶氮染料、甲醛等原先檢出率較高的物質(zhì)現(xiàn)很少檢出,含量超標(biāo)的比例較低,某些含氯苯酚、殺蟲(chóng)劑殘留等項(xiàng)目,檢出率更低,這些客觀事實(shí)也對(duì)紡織品中有毒有害物質(zhì)化學(xué)檢測(cè)的微量化提出了迫切要求,同時(shí)為快速篩查方法的建立提供了可行性。
現(xiàn)在分析方法正向以下趨勢(shì)發(fā)展:檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,使檢出靈敏度進(jìn)一步提高;樣品預(yù)處理工作,正向著省時(shí)、省力、廉價(jià)、減少溶劑、減少對(duì)環(huán)境的污染、微型化和自動(dòng)化方向發(fā)展。另外,由于政府、社會(huì)、消費(fèi)者對(duì)紡織產(chǎn)品安全性的關(guān)注度越來(lái)越高,近年來(lái)政府實(shí)驗(yàn)室、商業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的投入不斷加大,許多先進(jìn)的前處理設(shè)備和先進(jìn)的儀器分析設(shè)備已不再神秘,普通實(shí)驗(yàn)室擁有先進(jìn)設(shè)備的比例不斷增高,先進(jìn)的前處理設(shè)備包括微波萃取、加速溶劑萃取、固相微萃取已經(jīng)逐步開(kāi)始推廣,先進(jìn)的儀器分析設(shè)備包括UPLC和UPC2在一些實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用,生物分析方法[4,5]其具有成本低、速度快、試劑用量少等等優(yōu)點(diǎn)在檢測(cè)領(lǐng)域已日益受到重視。
綜合來(lái)看,紡織有害物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)伴隨著科技的發(fā)展和分析化學(xué)技術(shù)的提高,會(huì)越來(lái)越向省時(shí)、省力、減少試劑、微量化和自動(dòng)化方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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(作者單位:江蘇出入境檢驗(yàn)檢疫局)