氣相色譜-質譜聯用技術在生態紡織品檢測中的應用

　　進入21世紀以來，“綠色消費”、“生態安全”等倡導越來越受到人們的關注。“生態紡織品”等觀念的引入正不斷促進紡織產品安全性的提高，以滿足消費者對產品的要求。然而，紡織品中所含的對人體產生傷害(如引起過敏、致癌、破壞基因等)的物質，通常處于微量甚至痕量級范圍，需采用高靈敏度和高智能化的現代分析儀器才能檢測出來。氣相色譜(gas chromatography, GC)-質譜(mass spectrometry, MS)聯用儀因其高靈敏度和智能化，被廣泛應用于復雜組分的分離與鑒定，已成為對紡織品檢測分析的重要工具。本文介紹了GC-MS在對以下幾種有害物質檢測過程中的應用。

　　1 甲醛的測定

　　甲醛是在紡織品整理加工過程中廣泛應用的試劑之一，其作為反應劑可提高紡織品中助劑的耐久性，作為樹脂加工劑可提高紡織品的抗皺、防縮性。甲醛對生物細胞的原生質有毒性作用，紡織產品如在穿著應用過程中釋放出游離甲醛，會對人體的呼吸道黏膜和皮膚產生強烈的刺激性危害，甚至引發癌癥。國內外已出臺相關規定，對產品中的甲醛、游離甲醛的含量測定及含量限定做出了相關規定。研究表明，利用甲醛與五氟苯鹽酸氫胺的衍生化作用，將織物中游離的甲醛在一定條件下衍生化處理后，借助頂空–固相微萃取對衍生化產物醛腙進行超聲波提取，再利用GC-MS選擇離子檢測法定量，可確定出方法的檢測限量(甲醛檢出限LOD值為0.02 mg/kg)和適用范圍，該方法適用于各類單層或多層纖維織物游離甲醛的測定，且其準確度、靈敏度均優于現行的分光光度法，同時克服了選擇性低、檢測限高、顯色試劑保留時間短和吸光度穩定性差等缺點，為紡織品中低限量甲醛的測定提供了一種快速、便捷的檢測方法。

　　2 禁用偶氮染料的測定

　　禁用染料主要分為致敏性染料與致癌性染料。市場上流通的合成染料中近70%為偶氮染料，其中可能會還原出致癌芳香胺的約210種。經長期研究和臨床試驗表明，在一定條件下某些含偶氮染料的產品會釋放出有致癌作用的芳香胺，有毒物質通過人體皮膚的吸收進入體內，引發人體病變，因此，對禁用偶氮染料的檢測已成為生態紡織品生產及評價的重要指標。氣相色譜–質譜聯用法(GC-MS)則憑借其對混合物特有的分離能力，對化合物相對分子質量、分子式及其結構式的確定能力以及其較高的靈敏度，被認為是對禁用芳香胺最有效的檢測方法。GB/T 17592.1-1998《紡織品禁用偶氮染料檢測方法–氣相色譜/質譜法》對GC-MS的測定流程及內容做出了相關規定。

　　3 農藥殘留的測定

　　在天然植物纖維的種植過程中會用到多種農藥(如殺蟲劑、除草劑等)，在紡織品加工過程中絕大部分被除去，但仍可能有部分殘留在最終產品上。雖然農藥的危害因其毒性和殘留量有關，但其則極易被人體皮膚吸收并引發不良反應，但目前國際上還沒有針對紡織品中農藥殘留的檢測技術和通用的分析方法。王明泰等通過超聲波提取和固相萃取凈化技術，研究建立了紡織品中77種農藥殘留的氣相色譜–質譜檢測方法，包括有機氯農藥26種、有機磷農藥30種、擬除蟲菊酯農藥12種、氨基甲酸酯農藥8種、有機氮農藥1種，涵蓋了Oeko-Tex Standard 100和GB/T 18885–2002《生態紡織品技術要求》中涉及的45種農藥(共54種);陳軍則成功的采用GC-MS法對棉、麻及毛等生態紡織織物中的多種農藥殘留進行了測定，為紡織品農殘檢測提供了有效手段。

　　4 異味的測定

　　在國際通認的生態紡織品標準Oeko-Tex Standard 100和我國強制性標準GB 18401–2003《國家紡織產品基本安全技術規范》中都明確指出：生態紡織產品不得有霉味、高沸程石油味(如汽油、煤油味)、魚腥味、芳香烴味和香味等。對異味的檢測評定方法主要是嗅覺法，但該方法存在較大的主觀因素。因不同氣味的化學組成不同，可根據指紋圖譜的差異進行氣味的辨別評定。劉瑛等通過固相微萃取采樣技術，經色譜分析獲得了各限定氣味的指紋圖譜，同一氣味多次采樣測試具有較好的相似性，為紡織品異常氣味的快速、自動、準確檢測提供了初步的科學理論依據。

　　5 VOC含量的測定

　　VOCs (Volatile organic compounds)即揮發性有機化合物，人體吸入有害的VOC(如丙酮、甲苯、苯酚等)會導致機體免疫力水平失衡、影響中樞神經、出現頭暈等癥狀。Oeko-Tex Standard 100對生態紡織品中含有的揮發性有害物質的限量有嚴格要求，目前對VOC含量的測定常采取氣質聯用技術，如張卓旻等人研究建立了頂空固相微萃取–氣相色譜–質譜聯用方法(HSSPME-GC-MS)測定揮發性有機物甲苯、4-乙烯基環己烯、苯乙烯、萘和1-苯基環己烯;聶鳳明等人通過進一步對比性研究，建立頂空固相微萃取–氣相色譜–質譜聯用測定紡織品中苯乙烯含量的方法。

　　此外，氣相色譜–質譜聯用技術在紡織品中鄰苯二甲酸酯類增塑劑、有機磷阻燃劑、鄰苯基苯酚和18種有機氯載體等有害物質殘留量測定方面也得到了廣泛的應用。隨著相關標準如Oeko-Tex Standard 100等的規范范圍不斷擴大，氣相色譜-質譜聯用技術(GC-MS)的不斷成熟，其在生態紡織品的檢測中必將得到更廣泛的應用。