纺织服装化学残留物检测中色谱技术的应用分析_朱楚棋.pdf

2023年6月第3期加强纺织服装化学残留物检测是确保纺织服装质量和保障人体安全的重要举措。为提升纺织服装化学残留物检测的准确性，本研究结合自身的工作实践，从色谱技术的视角对纺织服装化学残留物进行检测。1试验材料设备与方法1.1试验材料本研究的试验材料详见表1。表1试验材料1.2试验设备本研究的主要试验设备详见表2。表2主要试验设备1.3试验方法1.3.1测试条件色谱柱为C22，色谱柱的测试条件中，流动相分别采用甲醇（30%）、UP水（75%）；乙腈（6%）。控制相温度为36，样品温度为30，流速为1mL/min；2D通道波长为254nm，进样量为8L，采取等度洗脱。1.3.2样品处理对含有PCP、TBT、DMF的3种阳性样品，通过机械振荡的方式提取。先将待测纺织物裁剪成4mm4mm方块；然后将0.4g裁剪好的样品置于50mL旋口玻璃瓶中；接着将8mL UP水添加到旋口玻璃瓶中，把旋口玻璃瓶置于恒温振荡器中振荡处理，振荡温度为42，按照200r/min的速度振荡30min；最后用孔径为0.45m的水性滤膜对振荡液进行过滤、萃取，备用。此次试验所制备的供试品溶液，先经过样品预处理消除干扰，将提取到的供试品溶液在室温条件下，通过精密操作吸取目标溶液，置于比色管中，添水到1mL后，再添加1mL乙腈，摇匀后加入5mL甲醇并加热，时间以20min为宜，加热操作后，自然冷却，备用。1.3.3测试方法采用电子天平称取4g待测样品，将样品裁剪成4mm4mm方块，并置于装有8mL UP水的旋口玻璃瓶，密封处理后，在42的环境下进行振荡萃取30min，再用孔径为0.45m的水性滤膜过滤后得到萃取液，利用高效液相色谱仪进行测定。1.3.4方法验证为验证本方法的科学性，本研究采用线性回归方程，秉承真实、准确、高效的原则，对检出限、定量限进行了计算，PCP、TBT、DMF的检出限分别是0.9、1.7、1.5mg/kg,定量限分别是2.6、8.2、7.6，对回收率验证且优化后，表明本方法测量后得到的精密度更高1。纺织服装化学残留物检测中色谱技术的应用分析朱楚棋（桂平市公共检验检测中心，广西 贵港537200）摘要：针对纺织服装化学残留物检测难的现状，本研究提出采用色谱技术，对纺织服装中常见的化学残留物进行检测，并验证该方法的实用性。研究结果说明，利用科学的色谱技术检测纺织服装的化学残留物时，不仅精准性强，而且具有较高的灵敏度，对检测的化学残留物能达到定量的效果，因此能满足不同纺织服装样品中化学残留物检测的需要。关键词：纺织服装；化学残留物检测；色谱技术；应用Doi：10.3969/j.issn.2095-0101.2023.03.033中图分类号：TS107文献标识码：A文章编号：2095-0101（2023）03-0106-03收稿日期：2023-03-06作者简介：朱楚棋（1982），男，广西平南人，工程师，主要从事分管检验中心纺织服装、食品、建材检验，计量器具检定等工作。材料生产企业纯度甲醇（CH3OH）上海南木化工有限公司25%乙腈（CH3CN）上海杰星生物科技有限公司5%五氯苯酚（PCP）北京谱析标准技术有限公司99.6%三丁基锡（TPT）北京谱析标准技术有限公司99.6%以上富马酸二甲酯（DMF）北京谱析标准技术有限公司99.6%以上仪器名称型号生产企业高效液相色谱仪APS-8026PLUS河南奥普斯仪器设备有限公司恒温振荡器HY-4金坛区金城致杰实验仪器厂电子天平XPR226DRQ/AC梅特勒托利多科技（中国）有限公司旋口玻璃瓶50mL市售专题与论述1062023年6月第3期1.4高效液相色谱仪测定化学残留物的意义在检测纺织服装化学残留物时，使用最为广泛的方法是高效液相色谱法。由于纺织服装化学残留物自身的因素，其在纺织服装化学残留物波长的区域能被紫外分光光度法准确地检测到。在对纺织服装化学残留物进行检测研究后发现，高效液相色谱法具有专属性，其准确度比较高，此外重现性也优于其他方法。高效液相色谱法对于纺织服装化学残留物测定具有较强的精准性。在检测纺织服装化学残留物的过程中不必考虑衍生化反应，在对纺织服装化学残留物的检测过程中，可以直接对纺织服装化学残留物的含量实施检测。此种方法优点为：重现性好，精密度比较高，在操作过程中比较简便。2试验结果与分析2.1液相色谱分离条件根据本案确定的色谱柱确定的测试条件，得到PCP、TBT、DMF的色谱分离效果如图1所示。图1色谱分离效果2.2试验验证2.2.1线性关系验证采用m为0.58.0mg/L系列的三种标准工作溶液来测定，测定过程连续3天分别独立配置2次m为0.58.0mg/L的标准工作溶液曲线（对应的具体数值分别为0.51.01.52.04.08.0），结合标准溶液曲线溶液绘制了3条线性方程，最终得到的本案研究方法对应的线性关系与检出限如表3所示。表3本案研究方法得出的线性关系与检出限从表3可以看出，PCP、TBT、DMF的色谱峰面积y与质量浓度c具有良好的线性关系2。具体验证过程如下：准备3个旋口玻璃瓶，将标准工作溶液加入，定容时同样是选取25%浓度的甲醇，从而得到标准工作溶液的浓度是0.1g/L。将标准工作溶液分别添加到3个旋口玻璃瓶中，但是添加量有所不同，3个旋口玻璃瓶的添加量分别对应为1mL、4mL、6mL，加入25%浓度的甲醇，最终每份都可以达到标定的10mL。依次将5%浓度的乙腈溶液加到以上溶液中，每份要6mL，然后加入10mL的标准溶液（1mol/L）并摇晃均匀，测定各个溶液的吸光度，并用浓度和吸光度做图，得到标准曲线。在做线性关系分析时，选取4个不同的单变量作为单因素进行实验。这4个单变量分为2类，主要是标准溶液和实际测量2个方面，其中标准溶液分为种类和用量，实际测量分为时间和次数。做好单因素实验后，设计正交实验，结合实际需要注重实验过程的优化，使得确定的提取因素与条件实现最优化，能有效地满足实际需要。2.2.2真实性与准确性验证在此基础上，按照上述方法再次配置质量浓度为1.6 mg/L、4.5 mg/L、8.0 mg/L，制作标准工作曲线溶液并进行分析，经过检测后得到的数据验证了PCP、TBT、DMF测定方法的真实性与准确性3，见表4。表4加标回收率2.2.3测定回收率样品选取腈纶、粘纤、棉，测试时添加质量浓度分别为0.5 mg/L、5.0 mg/L和50.0 mg/L的标样，得到回收率测定结果见表5。通过统计结果来看，3种纺织样品在PCP、TBT、DMF的加标回收率介于94.8%103.0%，RSD介于0.7%4.9%，因此能满足常规检测要求4。但是，在测定回收率的过程中，需要注意所选纺织样品之间不能混合，同时在测定时加强观察，确保回收率测定过程的精准规范，使得测定结果更加精准。名称线性范围/（mg/L）线性方程线性相关系数R2PCP0.58.0y=50783.41358c+691.280750.9999TBTy=45237.927083c+810.70685DMFy=60983.413c+704.35872加标质量浓度/（mg/L）相对偏差日内与日间相对标准偏差1.6PCP-4.51%PCP1.32/1.80TBT-4.36%TBT1.58/2.95DMF0.57%DMF3.67/5.604.5PCP1.67%PCP2.22/3.77TBT-1.77%TBT0.27/3.96DMF0.73%DMF1.57/1.818.0PCP0.77%PCP1.28/3.73TBT-3.27%TBT1.85/4.51DMF1.28%DMF0.31/3.32专题与论述1072023年6月第3期表5回收率测定结果2.2.4评估不确定度表6所示为PCP、TBT、DMF的测定方法得到的测量准确度与不确定度。本研究的可接受误差线是10%，从表6结果来看，相对偏差的容忍度区间内的上下限均处于可接受的误差范围内，因此本研究测定值在标准工作曲线浓度时的准确度较高5。表6准确度测定2.2.5测定试剂样品在本研究方法下，就市场销售中常见的纺织样品中的PCP、TBT、DMF含量测定后得到的结果，以及在这些样品中添加标准溶液40mg/kg（m），评价测定回收率，从表5可以看出，每个实际样品均分析出来，回收率介于98%112%。具体测定值结果见表7，方差分析见表8。从表8可以看出，三种样品中，腈纶的方差平方和最高，棉的偏差平方和最低，误差为1.15%，自由度均为2，F比是腈纶最高，棉最低，而F临界值均为4.460，说明试剂样品的回收率无显著性差异，进一步验证了本研究方案的科学性和有效性。表7三种样品试剂测定前与加标后的测定值表8三种样品方差分析表在对腈纶色谱进行测定后，得到的结果见图2，从图2可以发现，不同纤维对结果的影响小，因此本研究方法能用于纺织品中PCP、TBT、DMF的测定6。图2腈纶色谱3结语本研究依托于高效液相色谱法，对纺织品中常见的化学残留物进行了测定，验证了方法的可行性，并得出以下结论：PCP、TBT、DMF的检出限分别是0.9 mg/kg、1.7 mg/kg、1.5 mg/kg，不仅准确性和真实性高，而且对不同纤维带来的影响较小，因此，可以在纺织品PCP、TBT、DMF测定中应用本研究的方法。参考文献1张姝,沈志刚,王洪学,等.GPC技术在合成纤维相对分子质量及其分布测试中的应用J.合成纤维工业,2021,44(2):80-87.2傅科杰.基于色谱技术的纺织服装残留小分子有机溶剂高效检测与应用研究D.杭州:浙江理工大学,2020.3郑文娟,付涛.干纺腈纶纤维中残留溶剂N,N-二甲基甲酰胺的定量分析J.化工管理,2019(2):129-130.4陆克平,刘浩,周剑平.双渗析模式-离子色谱检测腈纶溶剂中Na2SO4和NaSCNJ.分析科学学报,2018,34(3):362-366.5王希,杜茜妮,许玲玉,等.减压精馏法回收DMF的表征及应用J.针织工业,2018(5):70-73.6陆克平,程泉,刘浩,等.流动渗析-离子色谱法检测腈纶水溶液中Cl-,SO42-,SCN-J.分析试验室,2018,37(3):327-332.纤维样品加标质量浓度/（mg/L）PCPTBTDMF回收率/%RSD/%回收率/%RSD/%回收率/%RSD/%腈纶0.54.2100.72.5100.54.5100.25.0102.32.399.31.8100.42.650.097.60.898.21.299.60.8粘纤0.596.74.4103.35.5101.82.55.0100.52.6100.21.6100.32.250.099.31.399.51.299.82.4棉0.596.74.4102.54.2101.64.55.099.50.599.91.3103.72.650.098.61.797.71.697.52.5加标浓度相对偏差的期望容忍区间（最低/最高）/%PCPTBTDMFPCP-9.25/-1.77-8.42/-2.54-4.26/7.74TBT-2.37/5.34-6.13/2.15-1.13/2.74DMF-2.06/4.12-7.73/1.15-1.15/3.85纤维样品样品测定/（mg/kg）加标后测定值/（mg/kg）PCPTBTDMFPCPTBTDMF腈纶14.505555.840.578.7粘纤00041.639.242.2棉5.3094.3345.339.7125.1因素偏差平方和自由度F比F临界值显著性腈纶1.04823.6334.460/粘纤0.08820.3054.460/棉0.01120.0384.460/误差1.158/专题与论述108