生態(tài)紡織品檢測(cè)的新技術(shù) 快速溶劑萃取儀的應(yīng)用

[中國童裝網(wǎng)] 1生態(tài)紡織品檢測(cè)要求

　　近幾年，隨著人們的環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，世界各國都在積極開發(fā)和生產(chǎn)有益于人體健康、有利于環(huán)境保護(hù)的產(chǎn)品，生態(tài)紡織品也越來越被人們所關(guān)注和追捧。生態(tài)紡織品不僅要求紡織品本身無毒無害，與人體接觸無刺激，同時(shí)要求其生產(chǎn)加工工藝如印染、整理等過程不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，染料及印染助劑應(yīng)具有安全性和好的生物降解性。因此，國際上對(duì)紡織品中的有害物質(zhì)含量的控制越來越嚴(yán)格。目前，生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)等主要包括甲醛、耐水色牢度、耐汗?jié)n色牢度、耐摩擦色牢度、耐唾液色牢度、可分解芳香胺、可萃取重金屬(銻、砷、鉛、鎘、鉻、鈷、銅、鎳、汞)、含氯苯酚(四氯苯酚、五氯苯酚)、有機(jī)氯載體、pH值等檢測(cè)項(xiàng)目。其中尤屬致癌染料、致敏染料、殺蟲劑等受人們所關(guān)注。

　　目前，對(duì)于紡織品的檢測(cè)存在很多的技術(shù)難題。如紡織品中致癌染料、致敏染料、殺蟲劑的檢測(cè)技術(shù)存在一個(gè)共同特點(diǎn)即待檢物質(zhì)包裹及深埋在纖維及面料中。對(duì)于這些待測(cè)物質(zhì)的提取前處理更加復(fù)雜和困難，因此需要特種的萃取手段!同時(shí)，隨著紡織品的不斷發(fā)展，紡織品已經(jīng)不再是一兩種簡單的棉、麻或者滌綸等成分了，越來越多的混紡、交織紡織品進(jìn)入市場并成為主導(dǎo)，這就進(jìn)一步加大了紡織品檢測(cè)的前處理的難度。

　　(l)禁用偶氮染料和過敏染料

　　目前已知致癌染料有多種屬偶氮染料。嚴(yán)禁使用。偶氮染料能引起人體視覺系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和皮膚過敏。在國際紡織品服裝貿(mào)易中，過敏染料被生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)列入禁用范圍，致敏性分散染料是指會(huì)對(duì)人體或動(dòng)物體的皮膚和呼吸器官等引起過敏作用的染料，廣泛應(yīng)用于紡織品，皮革制品等的染色和印花工藝。

　　(2)殺蟲劑

　　棉、麻等天然纖維植物在生長過程中，要用農(nóng)藥滅蟲和除草等，因此會(huì)有部分農(nóng)藥被農(nóng)作物纖維吸收，并殘留在植物和服裝上，穿著時(shí)會(huì)給人帶來一定的危害。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定殺蟲劑在織物服裝上的殘留量不得超過1ppm。其中嬰幼兒服裝上的殘留量不得超過0.5ppm。

　　2目前生態(tài)紡織品檢測(cè)前處理手段及方法

　　(1)禁用偶氮染料、致敏染料的檢測(cè)

　　目前我國采用的偶氮染料的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)為GB/T17592—2006《紡織品禁用偶氮染料的測(cè)定》，其基本原理是對(duì)紡織樣品作還原分解產(chǎn)生禁用芳香胺，經(jīng)過提取濃縮后，用氣相色譜儀進(jìn)行測(cè)定，用高壓液相色譜、二極管陣列檢測(cè)器或氣相色譜、質(zhì)譜儀進(jìn)行定量。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于非滌綸試樣，在反應(yīng)器中經(jīng)過1h的處理，再通過15min的萃取，濃縮后用氣相色譜儀分析。檢測(cè)滌綸染色試樣時(shí)，由于需要特殊的前處理，更比常規(guī)方法多用近1h。此外如果不知道樣品的成分,在測(cè)試前需要對(duì)試樣進(jìn)行纖維成分定性分析。其檢測(cè)程序復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)時(shí)間長、效率低。

　　(2)殺蟲劑的檢測(cè)

　　目前我國采用的殺蟲劑檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T18412《紡織品農(nóng)藥殘留量的測(cè)定》，包括以下部分：第一部分：77種農(nóng)藥;第二部分：有機(jī)氯農(nóng)藥;第三部分：有機(jī)磷農(nóng)藥;第四部分：擬除蟲菊酯農(nóng)藥;第五部分：有機(jī)氮農(nóng)藥;第六部分：笨樣羧酸類農(nóng)藥;第七部分：毒殺芬。檢測(cè)原理為：試樣經(jīng)超聲波提取，采用氣相色譜或者氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定。

　　(3)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的前處理方法對(duì)比分析如下：

　　1)索式提取(SE)

　　索式提取是經(jīng)典的前處理方法之一，常用來處理固體、半固體樣品，以實(shí)現(xiàn)分析物與基體物質(zhì)的預(yù)分離。多種物質(zhì)同時(shí)測(cè)定時(shí)，可用索式提取將不同分析物逐步萃取出來。提取效率高，該方法的主要缺點(diǎn)是所需時(shí)間長(一般在16h以上)、有機(jī)溶劑消耗量大且操作復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，目前已經(jīng)很少有人使用這種方法。

　　2)超聲萃取(UE)

　　超聲萃取是現(xiàn)在較為常見且有效的萃取方式，特別是對(duì)于固體、半固體樣品，超聲提取主要利用超聲波的空化作用加速所需成分的浸出提取，超聲波的次級(jí)效應(yīng)(如機(jī)械振動(dòng)、乳化、擴(kuò)散、化學(xué)效應(yīng)等)加速預(yù)提成分的擴(kuò)散釋放，使其與溶劑充分混合。與常規(guī)提取法相比，超聲提取具有提取時(shí)間短、產(chǎn)率高、無需加熱等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于索式提取，大大提高了效率。但是超聲萃取需要使用大量的有機(jī)溶劑(約30~60mL)，相對(duì)于現(xiàn)在更為先進(jìn)的預(yù)處理技術(shù)，不夠環(huán)保。另外超聲萃取常伴有熱效應(yīng)，對(duì)于不穩(wěn)定易揮發(fā)分解的物質(zhì)，會(huì)有一定量的損失。

　　隨著檢測(cè)要求的提高，大型檢測(cè)儀器的發(fā)展。痕量檢測(cè)已越來越廣泛，隨之而來樣品的前處理技術(shù)也越來越被各界專家所重視，樣品前處理技術(shù)對(duì)檢測(cè)分析結(jié)果的影響占有很大的比重，有分析標(biāo)明：檢測(cè)分析結(jié)果的誤差近50%來源于樣品的準(zhǔn)備和處理，而真正來源于分析的還不到30%。而且大部分樣品前處理所占用的工作量超過整個(gè)分析的70%。因此樣品前處理系統(tǒng)是檢測(cè)體系達(dá)到快速而準(zhǔn)確目的的基礎(chǔ)和保障。樣品前處理技術(shù)正在向著省時(shí)省力、減少溶劑、減少對(duì)環(huán)境的污染、微型化、自動(dòng)化方向發(fā)展。

　　3快速溶劑萃取儀(APLE-1000/2000/3000)的獨(dú)特之處

　　快速有機(jī)溶劑萃取法是一項(xiàng)全新的樣品前處理技術(shù)，通過升高溫度與壓力結(jié)合使用有機(jī)溶劑，可快速，有效的從基體中萃取各種待測(cè)物。尤其在對(duì)于固體樣品的痕量物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)上，相較于其他萃取方式，APLE具有其顯著的優(yōu)越性。(1)快速，僅需10-20分鐘即可完成;(2)溶劑用量小，10-40ML的溶劑用量;(3)萃取效率高，同時(shí)可以選用幾種溶劑萃取;(4)安全，自動(dòng)化程度高。因此APLE已在環(huán)境、藥物、食品等領(lǐng)域的殘留檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。并被美國環(huán)保局(EPA)選定為推薦的前處理標(biāo)準(zhǔn)方法。

　　APLE-1000/2000/3000快速溶劑萃取儀是目前市場上應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，提取效率高的先進(jìn)儀器。其在技術(shù)方面有很多的創(chuàng)新點(diǎn)

　　(1)采用高級(jí)輸液泵“三級(jí)變速加壓”：輸液泵根據(jù)萃取池體積的大小不同選擇大小不同的泵速打壓，同時(shí)可根據(jù)萃取池中壓力的升高情況逐漸降低加液的速度，從而有效避免了加壓過程中的壓力過沖現(xiàn)象，這一點(diǎn)對(duì)提高儀器的長期穩(wěn)定性和安全性都是非常有力的。

　　(2)采用壓力控制中心：全新的“壓力控制單元”采用平衡式壓力控制和機(jī)械過壓保護(hù)系統(tǒng)，確保儀器運(yùn)行安全可靠。

　　(3)獨(dú)立研發(fā)的耐高壓萃取池：使用方便，收緊密封，密封壽命長(≥500次)，使用成本忽略不計(jì)。

　　(4)加熱保護(hù)體：采用了全新的“360°全周加熱爐”設(shè)計(jì)，萃取池受熱更均勻，可加快電熱爐與樣品池之間的平衡。

　　(5)采用了創(chuàng)新技術(shù)的APLE-1000/2000/3000快速溶劑萃取儀具有如下性能：溫度范圍為室溫～200℃，壓力范圍為大氣壓～20MPa。其中，APLE-2000萃取池體積包括11、22、33mL三種，可連續(xù)萃取24個(gè)樣品;APLE-3000萃取池體積包括1、5、10、22、34、66、100mL七種，可連續(xù)萃取12個(gè)樣品。而配套150mL萃取池的單路快速溶劑萃取儀APLE-1000的開發(fā)，主要是解決某些實(shí)驗(yàn)室樣品數(shù)量并不是很多，但樣品處理量卻可能較大，或某些樣品中目標(biāo)化合物的含量很低，每次萃取需要較大樣品量等問題。其價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡單，可為用戶提供單個(gè)樣品的快速高效萃取。

　　4APLE在生態(tài)紡織品檢測(cè)中的應(yīng)用舉例

　　(1)馬強(qiáng)、白樺等人，采用加速溶劑萃取的前處理方法，對(duì)不同類型的紡織品樣品進(jìn)行壬基酚的檢測(cè)，以無水乙醇為提取溶劑，在10.3MPa和120℃下靜態(tài)循環(huán)提取2次，提取液經(jīng)SupelcleanEnvi-Carb石墨化碳黑固相萃取柱凈化，后采用色譜-質(zhì)譜進(jìn)行定性及定量分析。壬基酚的定量限為10μg/kg，在10～100μg/kg的3個(gè)添加水平范圍內(nèi)，壬基酚的平均回收率為91.5%～97.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在4.2%～7.0%之間。在該試驗(yàn)中，對(duì)樣品的前處理?xiàng)l件，以無水乙醇為提取溶劑，分別進(jìn)行了超聲提取(提取時(shí)間30min)、振蕩提取(提取時(shí)間30min)、索氏提取(提取時(shí)間12h)和加速溶劑萃取(30min)結(jié)果表明，加速溶劑萃取法的提取效果優(yōu)于其它提取方法，且具有溶劑用量少、快速、全程自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，因此選擇加速溶劑萃取法作為樣品提取方法。

　　(2)李琳、薛秀玲等人建立了測(cè)定皮革和紡織品中含氯苯酚的高效液相色譜/二極管陣列檢測(cè)器(HPLC/DAD)分析方法。該方法采用加速溶劑萃取法萃取不同類型的皮革和紡織品樣品，以正己烷為提取劑，在10.34MPa和120℃下靜態(tài)循環(huán)提取3次，提取液經(jīng)氮吹儀濃縮近干，以正己烷溶解并定容;采用C18柱，以乙腈/0.5%乙酸溶液為流動(dòng)相，DAD波長為214nm進(jìn)行高效液相色譜分離與分析。結(jié)果表明:四氯苯酚和五氯苯酚質(zhì)量濃度在0.1～20mg/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系(r>0.9999);平均回收率在96.0%～101.5%之間;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.50%～5.5%(n=7);方法的檢出限為0.02mg/kg，符合歐盟指令0.05mg/kg的限量規(guī)定。并與國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18414.2—2006《紡織品含氯苯酚的測(cè)定第2部分:氣相色譜法》對(duì)比可以看出，該方法在前處理方法萃取溶劑和使用量、萃取時(shí)間、檢出限和回收率等方面都優(yōu)于現(xiàn)有檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。該方法的建立為皮革和紡織品中含氯苯酚的測(cè)定提供了一種高效、簡便、快速的新方法。

　　此外，快速有機(jī)溶劑萃取已在環(huán)境中土壤有機(jī)農(nóng)殘、揮發(fā)性物質(zhì)和食品有機(jī)農(nóng)殘、脂肪、有機(jī)錫等的檢測(cè)上得到了廣泛的應(yīng)用。紡織品檢測(cè)中同樣包含有殺蟲劑(其中包括77種農(nóng)藥，有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氮農(nóng)藥、擬除蟲菊酯農(nóng)藥、苯氧羧酸類農(nóng)藥)、有機(jī)錫化合物、五氯苯酚、四氯苯酚等的檢測(cè)。相信APLE在紡織品檢測(cè)上的應(yīng)用發(fā)展會(huì)越來越廣闊。