前瞻|节约资源,纺织品甲醛含量的非破坏性检测
现有的纺织品甲醛检测标准均为破坏性试验,为了减少浪费、节约资源,接下来将详细介绍了几种纺织品甲醛含量的非破坏性检测方法。
利用非破坏性检测方法对纺织品的甲醛含量进行检测,能够保持纺织品的完整性,对于多种面料组成的纺织品检测结果准确并具有代表性,而且对于纺织品检测具有现实意义,纺织品甲醛含量的非破坏性检测具有良好的发展空间。
甲醛早已被世界卫生组织确认为可疑致癌和致畸物质,甲醛对眼睛和呼吸道有明显刺激作用;与皮肤接触还可能引起皮肤过敏性皮炎、色斑等;此外长期接触甲醛对神经系统、内分泌系统和生殖系统也有很大的影响,甚至会造成细胞癌变。
甲醛广泛应用于工业领域,与我们朝夕相处的纺织品在生产加工中也普遍使用甲醛。我国早在2003年出台了《国家纺织产品基本安全技术规范》这一强制性标准,该项标准中明确规定:婴幼儿纺织产品的甲醛含量不得超过20mg/kg,直接接触皮肤的纺织产品的甲醛含量不得超过75mg/kg,非直接接触皮肤的纺织产品甲醛含量不得超过300mg/kg。
目前,国际上常用的检测纺织品中甲醛含量的标准主要有国标(GB)、国际标准(ISO)、美国准(AATCC)和日本标准(JIS)。
这些标准通常采用水萃取法和蒸汽吸收法测定甲醛的含量,另外还有效液相色谱法,但是此方法受影响因素较多,所以在实际检测中应用较少。
但是现有的甲醛检测标准均为破坏性试验,且对纺织品造成很大的损耗;当纺织品中甲醛浓度较低时,水萃取法和蒸汽吸收法无法检出甲醛含量;对于多种面料的纺织品检测,现有标准的取样不具有代表性,不能全面反映出整件纺织品中甲醛的含量。
然而纺织品甲醛含量的非破坏性检测能够减少浪费、节约资源,而且检测结果准确具有代表性,最重要的是纺织品甲醛含量非破坏性检测的研究,对于我国纺织品检测具有现实意义。
纺织品中甲醛的来源
甲醛的来源随着社会的发展,人们越来越重视纺织品的舒适性、功能性、服用性以及易护理性等性能,然而为实现这些性能就不可避免的使用含有甲醛或能产生甲醛的助剂,使得纺织品在满足人们需求的同时也对生产者和消费者的身体健康构成了严重危害。
甲醛一般应用在纤维生产、印染后整理和成衣后处理中。甲醛反应性能活泼,它能通过羟甲基与纤维素纤维羟基结合,因此有些助剂以甲醛为原料,也有大部分防皱、防缩整理剂含有甲醛的N-羟甲基化合物;甲醛可以加入印花染料中作为防腐剂使用,另外利用甲醛与双氰胺能发生反应,还可用甲醛做固色剂以增加色牢度;阻燃剂、柔软剂和某些热固性树脂等助剂也使织物中甲醛含量偏高。
甲醛的形式与释放甲醛在纺织品中的存在形式主要为游离甲醛和结合甲醛,通常纺织品中的释放甲醛=游离甲醛+结合甲醛。用甲醛对纺织品进行加工过程中,部分甲醛未与纤维素纤维交联反应以游离甲醛的形式存在织物表面、织物中间或纤维内部形成游离甲醛;与纤维素纤维交联反应以结合甲醛的形式存在;此外树脂整理中甲醛部分自缩也会释放少量甲醛。纺织品中甲醛一般分三个阶段释放:自由释放、阻隔性释放和化学性释放。织物表面的游离甲醛作为气体自由释放,挥发速度较快;物理沉积在织物中或纤维的内部的甲醛在第二个阶段阻隔性释放;结合甲醛需要达到一定的条件发生可逆反应,有限度地释放出游离甲醛,直到达到平衡。
纺织品甲醛非破坏性检测
纺织品甲醛非破坏性检测纺织品非破坏性检测狭义上是指不对服装进行任何破坏,广义上是指检测后的服装直接或经过简单的修复后可以继续使用。
伏广伟等首次提出了纺织品非破坏性检测,并以甲醛的测定为例,初步探讨了纺织品破坏性测试的可行性,得出非破坏性检测对甲醛含量的测定具有可行性。吴俭俭等在研究蒸汽吸收法原理的基础上,得出了一套成衣无破损测定甲醛的方法。梁勇等发明了一种纺织品甲醛含量的无损检测方法,该方法可以对整件纺织品进行甲醛检测,即不会损伤纺织品还可以测出纺织品中低浓度的甲醛含量。卢平等自主设计制造了甲醛吸收仪,建立了一种比国家标准方法更具有优越性的无破损检测纺织品甲醛含量的方法。
目前,国内外标准中检测纺织品甲醛含量常用的方法无外乎水萃取法和蒸汽吸收法,纺织品的非破坏性检测都是建立在这两种方法原理的基础上。
纺织品甲醛含量非破坏性检测
水萃取法
参照GB2912.1-2009《纺织品甲醛的测定第一部分:游离和水解的甲醛(水萃取法)》的原理,将整件纺织品放入大型容器内;根据纺织品的重量,按照1∶100的比例加入蒸馏水;放入(40±2)℃水浴中震荡(60±5)min;抽取萃取液按照国标方法测定甲醛含量
。该方法操作简单、方便快捷、不会对纺织品造成损伤,但是该方法测定的是纺织品中的游离甲醛总量,如果纺织品褪色或有沉淀物等现象,萃取液的吸光度将会受到影响,不能保证测试结果的准确性。
蒸汽吸收法
参照GB/T2912.2-2009《纺织品甲醛的测定第二部分:释放甲醛(蒸汽吸收法)》的原理,将整件纺织品悬挂或平铺在容器内;把容器密封放入恒温烘箱,选取适宜温度加热;一定时间后,用抽气泵将容器内的空气经过吸收管完全抽出;用国标方法测量吸收管中水的甲醛含量即为纺织品中甲醛含量。该方法测量的是纺织品中释放甲醛的含量,并且该方法可以检出低浓度的甲醛、对纺织品没有损伤、测试结果准确可靠;但是试验周期长、操作复杂、纺织品释放的甲醛并不能保证被吸收管中的水吸收。
发展趋势
纺织品甲醛含量非破坏性检测的发展趋势虽然纺织品甲醛含量的非破坏性检测并没有应用到实际的检查中,但是由于其不会对纺织品造成损伤,能够很好地降低成本节约资源;对于低甲醛含量的纺织品,现有的检测方法不能够较准确快捷地检测除甲醛含量,非破坏性检测能够很好地完成,实验结果更准确;还能够很好地反映整件纺织品中甲醛的含量,克服了对于多种面料的纺织品取样不具代表性的缺陷。
随着社会的发展和科技的进步,纺织品甲醛含量的非破坏性检测会替代现有检测方法,广泛应用到实际的检测中。同时,非破坏性检测试验数据更加准确,操作简单,检测程序简便快捷。
纺织品甲醛含量的非破坏性检测不仅比现行的标准检测方法更加优越,也为纺织品其他检测项目提供了发展借鉴。