【集萃網(wǎng)觀察】003/371/EC法規(guī)是歐盟規(guī)定紡織品生態(tài)標(biāo)簽(Eco-Label)的新標(biāo)準(zhǔn)禁止包括APEO在內(nèi)的7種表面活性劑以及排放由它們組成的制劑或配方的廢水。江蘇常州檢驗檢疫局采用HPLC先進(jìn)技術(shù)——親水作用色譜,并將其在檢驗檢疫領(lǐng)域應(yīng)用,成功研究出APEO檢測新方法,提供了綠色紡織新的技術(shù)路徑。
隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展,人們的環(huán)保意識逐漸增強,“綠色”成為了人們競相追逐的目標(biāo)。對于紡織行業(yè)也是如此,隨之出現(xiàn)的生態(tài)紡織品檢驗項目也是逐年遞增,烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)檢測就是其中之一。
物小量微 危害巨大
烷基酚聚氧乙烯醚是一種重要的非離子表面活性劑,其中,以壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)含量最多,占80%以上,其次是辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO),占15%以上,十二烷基聚氧乙烯醚(DPEO)和二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)各占1%左右。烷基酚聚氧乙烯醚具有良好的潤濕、滲透、乳化、分散、增溶和洗滌作用,廣泛應(yīng)用于多種行業(yè),尤其在洗滌劑業(yè)應(yīng)用最為廣泛,其次是紡織助劑。為了提高酶制品在應(yīng)用中對纖維的滲透,酶制品中也有一定量的APEO。出于同樣的原因,染色和印花工藝配方中也經(jīng)常使用APEO。由此不難看出,APEO在紡織產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用廣泛。
烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)生物降解性是人們一直關(guān)注的問題。在美國許多地方都測過APEO的去除率和殘留量,APEO的生物降解率一般超過90%,高達(dá)92.5%至99.8%。生物降解過程中產(chǎn)生的OP、NP以及NP1EO、NP2EO是公認(rèn)的環(huán)境激素化學(xué)物質(zhì),能危害人體正常的激素分泌的化學(xué)物質(zhì),它能導(dǎo)致精子數(shù)量減少,生殖器官出現(xiàn)異常,促使生物體的生殖能力下降。鑒于此,從20世紀(jì)80年代起就有禁用或限用APEOs的法規(guī)出臺,而最具法律效力的是歐盟2003/53/EC法規(guī)。該法規(guī)規(guī)定,從2005年1月17日起除特定的情況,如用于涂料印花的黏合劑等,對APEO的使用進(jìn)行了嚴(yán)格的限制,凡進(jìn)入歐盟國家的紡織品和服裝都需提供APEO檢測的有效證明,并規(guī)定紡織品和服飾的APEOs允許限量0.1%(即1000mg/kg)。
深入研究 開拓思路
目前,國際上還沒有發(fā)布與紡織品中APEOs檢測相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。我國國家標(biāo)準(zhǔn)對于紡織品中APEOs的檢測方法有:GB/T23322-2009《紡織品表面活性劑的測定-烷基酚聚氧乙烯醚》。我國出入境檢驗檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對于紡織品中APEOs的檢測方法有三種,分別為:SN/T 1850.1-2006《紡織品中烷基苯酚類及烷基酚類聚氧乙烯醚類的測定第1部分:高效液相色譜法》、SN/T1850.2-2006《紡織品中烷基苯酚類及烷基酚類聚氧乙烯醚類的測定第2部分:高效液相色譜-質(zhì)譜法》和SN/T1850.1-2010《紡織品中烷基苯酚類及烷基酚類聚氧乙烯醚類的測定第3部分:正相高效液相色譜法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》。
這些方法均采用索氏抽提出紡織品中的APEOs后,使用高效液相色譜進(jìn)行分離,然后由熒光檢測器或質(zhì)譜檢測器進(jìn)行定性定量分析,各種方法之間的區(qū)別主要在于不同的色譜分離技術(shù)。其中使用C18色譜柱的反相液相色譜(RPLC)分離技術(shù)應(yīng)用最廣。反相色譜分離APEOs條件簡單,流動相通常為水和甲醇或水、甲醇和乙腈,OPEOs和NPEOs、OP和NPs均得到穩(wěn)定良好的基線分離,使用熒光檢測器靈敏度高,定量結(jié)果準(zhǔn)確。
但由于不同聚合度的OPEOs或NPEOs極性不同,保留時間也有差別,因此這種方法并不能提供準(zhǔn)確的定性結(jié)果。由于RPLC使用的流動相與ESI電離源完全匹配,LC-MS或LC-MS/MS方法常用于對APs和APEOs的定性定量分析,GB/T 23322、SN/T 1850.2-2006和SN/T 1850.3-2010均有表述。但由于APEOs為不同聚合度低聚物的混合物,含有氧乙烯基團較多的長鏈APEOs較易被電離,而短鏈APEOs發(fā)生離子抑制作用,這些作用強度未知且不穩(wěn)定,造成實際檢測結(jié)果偏差較大,并且在APEOs的電離中生成多種加合離子,包含加氫、加銨根、加鈉和加鉀離子等,產(chǎn)生各種離子的比例不一導(dǎo)致選擇何種離子定量分析的不確定性。
因此,實驗室通常采用正相液相色譜(NPLC)方法作為對RPLC的補充,進(jìn)行APEOs的定性分析。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的NPLC方法均采用正己烷、異丙醇和水作為流動相,對不同聚合度的APEOs進(jìn)行分離。由于流動相中使用較大比例的疏水性正己烷,因此HPLC系統(tǒng)在使用NPLC和RPLC之間必須進(jìn)行足夠的清洗工作,耗費大量人力物力。
取長補短 檢法創(chuàng)新
針對APEOs檢測中存在的種種問題,江蘇常州檢驗檢疫局綜合技術(shù)服務(wù)中心采用HPLC先進(jìn)技術(shù)——親水作用色譜(HILIC),研究其保留機理,并將其成功運用于APEOs的定性分析中。
HILIC是一種將RPLC、NPLC和離子色譜(IC)三者相結(jié)合的新型色譜技術(shù),其使用與RPLC完全一致的流動相,進(jìn)行與NPLC相同保留機理的分析,同時,鍵合不同的固定相還可使其具備IC的分離能力。為實現(xiàn)HILIC在檢驗檢疫領(lǐng)域的應(yīng)用,實驗室首先進(jìn)行了大量理論學(xué)習(xí)和科學(xué)實驗,探索和研究其分離機理。在理論研究的基礎(chǔ)上,實驗室積極進(jìn)行HILIC分離不同聚合度APEOs化合物的實驗。
實驗室新開發(fā)的方法采用HILIC色譜柱,乙腈和水為流動相,將APEOs混合物分離為單一聚合度的低聚物。整個分析過程僅需10分鐘,所用流動相與RPLC完全匹配,免除了NPLC定性過程中繁雜的清洗HPLC系統(tǒng)流程,達(dá)到的分離效果與NPLC相同,為RPLC定量檢測補充了定性分析的確認(rèn)。方法投入使用后,在保障檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的同時,大大縮短了檢測時間,節(jié)約大量的人力物力。
這一研究成果得到了江蘇檢驗檢疫局工業(yè)品檢測中心副主任曹錫忠的重視,他將此方法列入處于草案編寫中的國際毛紡織組織(IWTO)的檢測標(biāo)準(zhǔn)——《Determination of alkylphenols and alkylphenol polyethoxylates in wool》(羊毛中APs和APEOs的檢測)中,為全球羊毛中APs和APEOs的檢測提供技術(shù)指導(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)。
能夠在基礎(chǔ)理論和實際應(yīng)用兩方面實現(xiàn)技術(shù)上的突破,體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用、學(xué)用相長的科研理念,同時也體現(xiàn)出實驗室技術(shù)人員在實際工作中不斷尋求創(chuàng)新,追求突破,以工作為基礎(chǔ)推動理論創(chuàng)新,再以理論為基石帶動工作進(jìn)步的一個良好創(chuàng)新循環(huán)模式。常州局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,將繼續(xù)加大在科研方面的投入,搞好科研項目建設(shè),在科研能力提升、科技成果不斷產(chǎn)出的基礎(chǔ)上,做到科技興檢,科技強局,真正做強科技檢驗檢疫形象。
來源:印染世界商情網(wǎng)