紡織品中的重金屬問題及檢測標(biāo)準(zhǔn)

紡織品中的重金屬問題及檢測標(biāo)準(zhǔn)摘要：紡織品及附件中的重金屬安全性一直是人們關(guān)心的熱點問題。且紡織品的加工使用過程中，使用材料進(jìn)行紡織品加工時，會不可避免的混入金屬源如銅鐵等，從而造成有害的影響。所以，本文主要介紹了紡織品中重金屬含量的來源、危害、重金屬的常規(guī)檢測項目、檢測標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法，并對紡織品中重金屬檢測方法的預(yù)處理和檢測儀器的優(yōu)缺點進(jìn)行了比較分析，從而幫助試驗人員在實際工作中找到合適的預(yù)處理條件和儀器，減少試驗誤差，達(dá)到提高檢測能力的目的。關(guān)鍵詞：紡織品；重金屬；來源及危害；檢測方法；預(yù)處理；檢測儀器紡織品的生產(chǎn)加工工序比較復(fù)雜，一般都會使用助劑、染料等化學(xué)試劑，而對于印花的紡織品還可能會使用涂料或色漿進(jìn)行處理。在這些加工過程中，可能會引入對人體有害的重金屬，而鈕扣、拉鏈和飾品等紡織品所需附件也可能在生產(chǎn)加工過程中引入重金屬。長期穿著這類紡織制品，有害重金屬就可能被人體攝入，而人體一旦攝入這些有害重金屬就很難排出體外，并會在體內(nèi)產(chǎn)生累積，最終對人體的多種器官和生理功能造成損害。因此，人們對紡織品及附件所含重金屬的關(guān)注越來越高。國內(nèi)外政府或相關(guān)部門不斷頒布或更新相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對紡織品及附件所含重金屬的質(zhì)量濃度做出明確的限定。一、 紡織品中重金屬的來源及危害紡織品中的重金屬主要有3種來源：(1)原材料：纖維材料本身，如棉花、麻。這部分重金屬來源于天然纖維生長時直接從土壤中吸收而來。(2)紡織過程：在紡織纖維加工過程中加入的染料和助劑。(3)服裝加工工程中，如紐扣、拉鏈等物品。服裝中的重金屬通過皮膚被人體吸收從而對人體健康造成危害。重金屬對人體健康的危害是一個慢慢積累的過程，當(dāng)重金屬在人體內(nèi)蓄積到一定數(shù)量后，會對皮膚、肝、腎、心、腦、骨骼及神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生毒性，尤其對嬰幼兒的影響更大。二、 紡織品中對重金屬含量管控的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國家對紡織品中重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》GB/T來對鎘(Cd)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、銻(Sb)、砷(As)、銘(Cr)、鉆(Co)等重金屬在紡織品中的含量有一定的標(biāo)準(zhǔn)。國際生態(tài)紡織品OEKO-TEXStandard100-2010標(biāo)準(zhǔn)，按照的紡織品的分項分類以及重金屬的類別，同時對每種重金屬的超標(biāo)含量標(biāo)準(zhǔn)都做出了規(guī)范性的規(guī)定。OEKO-TEXStandard100-2010關(guān)于重金屬中鉛元素與鎘元素的含量做出定量的分析與含量標(biāo)準(zhǔn)，例如對于可萃取的鉛，I類產(chǎn)品中鉛的限量為每千克不得多于0.2毫克，H-IV類產(chǎn)品均為每千克不得多于1.0毫克，可萃取出的鎘元素產(chǎn)品均為每千克不得多于0.1毫克。對于被消解封樣品中的重金屬含量，紡織品中中鉛元素的含量為每千克不得多于90.0毫克，鎘元素的含量為每千克不得多于40.0毫克，II-V類產(chǎn)品鉛為每千克不得多于90.0毫克，鎘為每千克不得多于40.0毫克。三、 紡織品重金屬檢測前處理方法微波消解法微波消解法是在密閉高壓的環(huán)境中對樣品進(jìn)行消解，通過"熱效應(yīng)〃對樣品直接加熱，使樣品迅速被破壞，并與溶劑反應(yīng)，在短時間內(nèi)完全分解樣品。使用微波消解法，可以準(zhǔn)確地控制消解溫度，快速、完全、高效地分解樣品。密封的系統(tǒng)不僅可以避免易揮發(fā)重金屬(如砷、汞)的損失，還可避免樣品間的交叉污染和外源性污染，空白值低，且消解溶劑用量少，可減少廢酸廢氣對大氣的污染。但是，使用微波消解法時取樣量不能過大，一般取樣量僅為0.2g，最多不超過0.5g，否則可能對儀器和配件造成損害。目前，微波消解法在紡織品及附件所含的重金屬檢測前處理中得到普遍應(yīng)用。GB/T30157-2013《紡織品總鉛和總鎘的測定》應(yīng)用微波消解法對紡織品進(jìn)行消解，萃取紡織品中的總鉛和總鎘。所采取的前處理條件為：在有待測試樣的消解容器中，分別加入5.0mL濃硝酸，待試樣和酸在室溫下反應(yīng)完全后，將消解容器密封并放置到微波消解儀中，10min升溫至（175±5）°C后，保溫5min，然后冷卻5min后取出。將消解溶液轉(zhuǎn)移、定容至50mL，然后用于電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀或原子吸收分光光度計分析。檢測儀器的差異目前紡織品及其制品中重金屬含量的檢測項目常見的檢測儀器主要有：原子吸收分光光度計、原子熒光光度計和電感耦合等離子體，但以上儀器對于重金屬含量的檢測各有優(yōu)缺點。（1）原子吸收分光光度計原子吸收分光光度計，簡稱AAS，分為火焰原子吸收光譜法和石墨爐原子吸收光譜法。此儀器在檢測重金屬含量時常常會受到物理干擾、電離干擾、光譜干擾和化學(xué)干擾。對紡織品檢測數(shù)據(jù)影響最大的干擾主要是化學(xué)干擾?；瘜W(xué)干擾是指待測元素在原子化過程中，與集體原子或分子間產(chǎn)生化學(xué)作用，會影響到待測元素的熔融、蒸發(fā)、解離、原子化等過程，這種影響可正可負(fù)，而且是一種選擇性的干擾，對于紡織品檢驗來說，由于樣品復(fù)雜和萃取液特殊的情況，是最主要的干擾來源，也是造成數(shù)據(jù)偏差的主要原因。（2）原子熒光光度計原子熒光光度計在檢測重金屬含量項目時受介質(zhì)、還原劑、試驗用水、環(huán)境因素、試驗容器、儀器流路、氣路和原子化器等因素的影響。其中對紡織品檢測數(shù)據(jù)影響最大的干擾主要是來自還原劑的影響。原子熒光還原劑一般采用硼氫化鉀-氫氧化鈉溶液或硼氫化鈉-氫氧化鈉溶液。還原劑中的硼氫化鉀溶液的濃度越大越容易引起液相干擾，同時還原劑存放時間過久可導(dǎo)致熒光強度大幅度波動。再者該試劑腐蝕性較強，穩(wěn)定性較差，因此應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配，以減小數(shù)據(jù)偏差。（3）電感耦合等離子體電感耦合等離子體在檢測重金屬項目時受光譜干擾、電離干擾、化學(xué)干擾和物理干擾。其中對紡織品檢測數(shù)據(jù)影響最大的是電離干擾。電感耦合等離子體的工作原理是：樣品由載氣（氬氣）帶入霧化系統(tǒng)進(jìn)行霧化后，以氣溶膠形式進(jìn)入等離子體的軸向通道，在高溫和惰性氣氛中被充分蒸發(fā)、原子化、電離和激發(fā)，發(fā)射出所含元素的特征譜線。根據(jù)特征譜線強度確定樣品中相應(yīng)元素的含量（定量分析）。因此，霧化室中原子是否電離化對重金屬檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性具有至關(guān)重要的作用。因此，在使用該儀器時應(yīng)尋找合適的流速、泵轉(zhuǎn)速和霧化條件，以保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。干灰化法用干灰化法對紡織品及附件中的重金屬進(jìn)行萃取，即：在高溫條件下，將樣品中的有機物破壞，使紡織品或附件炭化，然后再進(jìn)行灼燒灰化，待灰化完全后定容檢測。使用干灰化法對重金屬進(jìn)行前處理所需空白值小，因而可對大量的樣品進(jìn)行處理，并可通過增大取樣數(shù)量達(dá)到減少試驗誤差的目的。然而，由于干灰化法操作過程比較繁瑣，容易使被測成分元素?fù)p失，使得回收率較低。此外，汞等揮發(fā)性強的金屬不易采用干灰化法進(jìn)行萃取。所以，在實際檢測過程中用干灰化法萃取紡織品中重金屬的應(yīng)用比較少。目前，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中很少使用干灰化法對紡織品中有害重金屬進(jìn)行檢測。在GB/T20223-2006《棉短絨》標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)用干灰化法只是用來檢測棉短絨中的含鐵量。測試時，先將樣品置于坩蝸內(nèi)加熱炭化后，再在（750±50）C的高溫中灼燒150min，冷卻，然后用鹽酸溶解灰分，定容顯色，最后用分光光度法測定棉短絨的含鐵量?？偨Y(jié)我國對于紡織品中的重金屬含量的檢測已歸納到主要的生態(tài)紡織品常規(guī)監(jiān)管項目。所以，隨著處理重金屬的各種前處理方法的不斷升級改進(jìn)，今后對紡織品重金屬測試所使用的前處理方法一定會朝著簡單、高效、無污染、自動化方向發(fā)展。參考文獻(xiàn)GB/T17593.1—2006紡織品重金