紡織品中的重金屬問(wèn)題及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

紡織品中的重金屬問(wèn)題及檢測(cè)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(diǎn)問(wèn)題。且紡織品的加工使用過(guò)程中，使用材料進(jìn)行紡織品加工時(shí)，會(huì)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(lái)源、危害、重金屬的常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法，并對(duì)紡織品中重金屬檢測(cè)方法的預(yù)處理和檢測(cè)儀器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較分析，從而幫助試驗(yàn)人員在實(shí)際工作中找到合適的預(yù)處理?xiàng)l件和儀器，減少試驗(yàn)誤差，達(dá)到提高檢測(cè)能力的目的。關(guān)鍵詞：紡織品；重金屬；來(lái)源及危害；檢測(cè)方法；預(yù)處理；檢測(cè)儀器紡織品的生產(chǎn)加工工序比較復(fù)雜，一般都會(huì)使用助劑、染料等化學(xué)試劑，而對(duì)于印花的紡織品還可能會(huì)使用涂料或色漿進(jìn)行處理。在這些加工過(guò)程中，可能會(huì)引入對(duì)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(guò)程中引入重金屬。長(zhǎng)期穿著這類(lèi)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(huì)在體內(nèi)產(chǎn)生累積，最終對(duì)人體的多種器官和生理功能造成損害。因此，人們對(duì)紡織品及附件所含重金屬的關(guān)注越來(lái)越高。國(guó)內(nèi)外政府或相關(guān)部門(mén)不斷頒布或更新相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)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(lái)源及危害紡織品中的重金屬主要有3種來(lái)源：(1)原材料：纖維材料本身，如棉花、麻。這部分重金屬來(lái)源于天然纖維生長(zhǎng)時(shí)直接從土壤中吸收而來(lái)。(2)紡織過(guò)程：在紡織纖維加工過(guò)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(guò)皮膚被人體吸收從而對(duì)人體健康造成危害。重金屬對(duì)人體健康的危害是一個(gè)慢慢積累的過(guò)程，當(dāng)重金屬在人體內(nèi)蓄積到一定數(shù)量后，會(huì)對(duì)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(duì)嬰幼兒的影響更大。二、 紡織品中對(duì)重金屬含量管控的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國(guó)家對(duì)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(lái)對(duì)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(guó)際生態(tài)紡織品OEKO-TEXStandard100-2010標(biāo)準(zhǔn)，按照的紡織品的分項(xiàng)分類(lèi)以及重金屬的類(lèi)別，同時(shí)對(duì)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(duì)于可萃取的鉛，I類(lèi)產(chǎn)品中鉛的限量為每千克不得多于0.2毫克，H-IV類(lèi)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(duì)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(lèi)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(cè)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(duì)樣品進(jìn)行消解，通過(guò)"熱效應(yīng)〃對(duì)樣品直接加熱，使樣品迅速被破壞，并與溶劑反應(yīng)，在短時(shí)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?gòu)U酸廢氣對(duì)大氣的污染。但是，使用微波消解法時(shí)取樣量不能過(guò)大，一般取樣量?jī)H為0.2g，最多不超過(guò)0.5g，否則可能對(duì)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(cè)前處理中得到普遍應(yīng)用。GB/T30157-2013《紡織品總鉛和總鎘的測(cè)定》應(yīng)用微波消解法對(duì)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?xiàng)l件為：在有待測(cè)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(jì)分析。檢測(cè)儀器的差異目前紡織品及其制品中重金屬含量的檢測(cè)項(xiàng)目常見(jiàn)的檢測(cè)儀器主要有：原子吸收分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)和電感耦合等離子體，但以上儀器對(duì)于重金屬含量的檢測(cè)各有優(yōu)缺點(diǎn)。（1）原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)，簡(jiǎn)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(cè)重金屬含量時(shí)常常會(huì)受到物理干擾、電離干擾、光譜干擾和化學(xué)干擾。對(duì)紡織品檢測(cè)數(shù)據(jù)影響最大的干擾主要是化學(xué)干擾。化學(xué)干擾是指待測(cè)元素在原子化過(guò)程中，與集體原子或分子間產(chǎn)生化學(xué)作用，會(huì)影響到待測(cè)元素的熔融、蒸發(fā)、解離、原子化等過(guò)程，這種影響可正可負(fù)，而且是一種選擇性的干擾，對(duì)于紡織品檢驗(yàn)來(lái)說(shuō)，由于樣品復(fù)雜和萃取液特殊的情況，是最主要的干擾來(lái)源，也是造成數(shù)據(jù)偏差的主要原因。（2）原子熒光光度計(jì)原子熒光光度計(jì)在檢測(cè)重金屬含量項(xiàng)目時(shí)受介質(zhì)、還原劑、試驗(yàn)用水、環(huán)境因素、試驗(yàn)容器、儀器流路、氣路和原子化器等因素的影響。其中對(duì)紡織品檢測(cè)數(shù)據(jù)影響最大的干擾主要是來(lái)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(shí)還原劑存放時(shí)間過(guò)久可導(dǎo)致熒光強(qiáng)度大幅度波動(dòng)。再者該試劑腐蝕性較強(qiáng)，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(cè)重金屬項(xiàng)目時(shí)受光譜干擾、電離干擾、化學(xué)干擾和物理干擾。其中對(duì)紡織品檢測(cè)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(qiáng)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(duì)重金屬檢測(cè)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(shí)應(yīng)尋找合適的流速、泵轉(zhuǎn)速和霧化條件，以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。干灰化法用干灰化法對(duì)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(jī)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(cè)。使用干灰化法對(duì)重金屬進(jìn)行前處理所需空白值小，因而可對(duì)大量的樣品進(jìn)行處理，并可通過(guò)增大取樣數(shù)量達(dá)到減少試驗(yàn)誤差的目的。然而，由于干灰化法操作過(guò)程比較繁瑣，容易使被測(cè)成分元素?fù)p失，使得回收率較低。此外，汞等揮發(fā)性強(qiáng)的金屬不易采用干灰化法進(jìn)行萃取。所以，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)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(duì)紡織品中有害重金屬進(jìn)行檢測(cè)。在GB/T20223-2006《棉短絨》標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)用干灰化法只是用來(lái)檢測(cè)棉短絨中的含鐵量。測(cè)試時(shí)，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(cè)定棉短絨的含鐵量?？偨Y(jié)我國(guó)對(duì)于紡織品中的重金屬含量的檢測(cè)已歸納到主要的生態(tài)紡織品常規(guī)監(jiān)管項(xiàng)目。所以，隨著處理重金屬的各種前處理方法的不斷升級(jí)改進(jìn)，今后對(duì)紡織品重金屬測(cè)試所使用的前處理方法一定會(huì)朝著簡(jiǎn)單、高效、無(wú)污染、自動(dòng)化方向發(fā)展。參考文獻(xiàn)GB/T17593.1—2006紡織品重金