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EVA儿童家具中甲酰胺检测方法及其释放规律研究

更新时间:2016-07-05

1 前言

乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)具有良好的发泡性能和优异的回弹耐老化性、耐龟裂性,因而广泛用于如地垫、鞋垫、家具和汽车零部件[1]。由其制成的儿童桌、椅、凳、床及其他儿童家具部件,因良好的缓冲、抗震、隔热、防潮等优点,备受低龄儿童的欢迎。然而EVA发泡材料常含有对人体有害的甲酰胺,对人的皮肤黏膜和眼睛有刺激作用,对肝肾和植物神经功能也有影响,甚至影响人的免疫力。长期吸入甲酰胺对于婴幼儿的呼吸道系统、神经系统、血管系统、肝脏系统等伤害极大,欧盟已经将甲酰胺列为对生殖系统有毒的1B类物质[2,3]。EVA儿童家具中的甲酰胺主要来源有:一是作为EVA的增塑剂存在于泡沫材料中;二是发泡剂偶氮二甲酰胺受热分解的产物;三是EVA树脂生产时的残留溶剂[4]。因此部分国家和地区对其使用作出管控限制,欧盟(EU) 2015/2115指令要求泡沫玩具材料中甲酰胺含量小于200mg/kg[5],台湾CNS 15493—2015规定发泡塑料地垫中甲酰胺含量小于200 mg/kg [6]

我国是儿童家具生产和消费大国,目前国内尚没有EVA儿童家具中残留甲酰胺的检测标准,且文献报道中针对儿童用品中甲酰胺的测定方法分析成本高,方法较为复杂[7-10]。研究建立一项简单、准确检测EVA儿童家具中甲酰胺的分析方法非常必要。本实验采用乙酸乙酯超声萃取EVA儿童家具中的甲酰胺,然后采用GC-MS进行检测,方法操作简单,快速高效。并且应通过小型气候舱,初步研究了甲酰胺的释放行为。

2 实验

2.1 试剂与仪器

甲酰胺标准物质,96.0%,加拿大TRC公司;二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、甲醇、乙醇,均为色谱纯,美国Tedia公司。

ISQ1300型气质联用仪,美国赛默飞公司;TG-WAXMS型毛细管柱30 m×0.25 mm×0.25μm;电子分析天平,万分之一,精确至0.1mg;60L小型气候舱,上海福轩环保科技有限公司。

2.2 标准储备溶液和标准工作溶液配制

分别称取甲酰胺0.1g(精确至0.01mg)置于100mL容量瓶中,用乙酸乙酯溶解并定容,制得1000μg/mL的标准溶液,作为储备液,放入冰箱4℃保存。取1mL1000μg/mL标准储备液于50mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容配制成20μg/mL储备液,放入冰箱4℃保存。取0.1、0.3、0.5、3、5、7、10 mL的20μg/mL标储备液于10mL容量瓶中,配成浓度为0.2、0.6、1、6、10、14、20μg/mL的工作标准溶液。

2.3 样品处理方法

根据3.2实验结果,选择乙酸乙酯作为萃取溶剂,分析萃取时间对检测结果的影响,结果见图2。萃取时间达到45min时,EVA儿童家具中甲酰胺萃取达到平衡,考虑到儿童家具较为复杂,因此超声萃取时间选择60min。

2.4 小型气候舱释放量

EI源:70 eV;四级杆温度:280℃;离子源温度:300℃;SIMSCAN模式(定量离子m/z 45; 定性离子m/z 43;定性离子m/z 44)。

EF:舱释放量,mg/m2/h

c:吸收液中甲酰胺浓度,mg/m3

当今社会医患矛盾异常尖锐,患者对医生的信任与满意度下降,这与医生的素质密切相关。医生应自觉成为医学本身规律和目的的捍卫者,积极把握医学发展方向和速度,努力参与到医疗体制改革中来,自觉抵制过度追逐名利、过度依赖仪器设备的行为,自觉追求医学行业自诞生起便倡导的职业道德[5]。为了减少医患纠纷,医学教育需要从提升医学生职业素养入手,为社会输送具有崇高职业理想、职业信念、职业道德的高素质医学人才,将医学生思想政治教育与职业素养培育相结合。

Vl:吸收液体积,mL

该模块内部三通阀出现故障时,总风风道与列车管风道导通,自动制动阀置重联位,总风向列车管串风导致列车管压力上涨。

N:舱空气交换率,h-1

在案例实施过程中,教师的核心地位很重要,要求教师熟悉和理解案例,具有渊博的知识,缜密的逻辑分析能力,具有较强的控制和驾驭课堂的能力,通过案例教学可以考验教师的业务水平,提高教学水平和教学质量,使教师认识到自己的不足和短板,从而加强自身对理论知识和工程实践的学习,将理论教学与实践环节紧密结合起来,促进知识与能力的有机结合,只有这样才能使培养出的学生具有创新能力和工程实践能力,成为应用型高级纺织专业人才。

按仪器工作条件2.5对6μg/mL甲酰胺标准溶液和EVA儿童家具样品进行分析,结果如图1所示,甲酰胺出峰时间为8.96min,与其他物质可以完全分离,峰形较好,可满足分析要求。

2.5 GC-MS条件

DB-WAXMS色谱柱(30m×0.25 mm×250μm);载气:He(纯度为99.999%);流速:1.0mL/min(恒定);分流进样1μL;分流比1∶5;进样口温度280℃;柱温箱温度:80℃保持2min,20℃/min至180℃保持3min,30℃/min至230℃保持5min。

60L小型气候舱舱内温度23℃,相对湿度50%,空气交换率(N) 0.5h-1, 空气流速0.1~0.3m/s,承载率为(L)3m2/m3。取表面积为(S)0.18m2 的样品(30cm×30cm),放入上述条件下环境气候舱中,到达指定时间后,用装有(Vl)5mL乙酸乙酯的大炮吸收管,0.5L/min恒流采集40min(总体积Vg =0.02m3)。采样完毕后转移至5mL容量瓶中,用少量乙酸乙酯洗涤大炮吸收管合并转移至容量瓶中并定容至刻度,吸收液待GC-MS分析。

综上所述,BMI、HDL-C、TG、AST、ALT、GGT、FBG、2 hCP、FCP与T2DM并发NAFLD有关,其中 BMI、TG、FBG、FCP是T2DM并发NAFLD的高危因素。

3 结果与讨论

3.1 色谱条件

L:承载率,m2/m3

Vg:气体采样体积,m3

锂电池组的控制策略的主要目标就是降低电池电量的损耗,而电池电量损耗主要就是能量耗散和非能量耗散,前者将部分能量以热量的方式消耗掉,消耗率高达百分之十几,能量损失弊端明显;而后者能够将不同能量的电池进行匹配,将高能电池补偿低能电池,降低整体的能量损耗,但这种方式最大的问题就是电路结构设计非常复杂[11-12],因此,本文基于电池组的SOC算法估算电池消耗,进而采用主动均衡控制策略进行电池组能量的控制。

图1 甲酰胺标准溶液(6μg/mL)和EVA样品TIC图

3.2 萃取溶剂的选择

实验考察了四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷和甲醇5种溶剂对EVA儿童家具中甲酰胺的提取效果。由表1结果看出,相同条件下(室温25℃超声60min,提取剂量为10mL),乙酸乙酯对EVA儿童家具中甲酰胺提取量高于其他有机溶剂,试验选择乙酸乙酯作为萃取溶剂。

表1 萃取溶剂提取效果 mg/kg

萃取溶剂甲酰胺甲醇1429丙酮2101乙醇1103二氯甲烷2347乙酸乙酯2408四氢呋喃2346

3.3 萃取时间的优化

将样品剪碎成约2mm×2mm×2mm大小,称取0.5g放入40mL螺口棕色瓶,加入10mL乙酸乙酯,室温下超声60min,萃取液经0.45μm滤膜过滤,等待上机测试。

图2 萃取时间对检测结果的影响

3.4 方法的线性范围和检出限

按仪器工作条件2.5对甲酰胺标准溶液进行测定,以质量浓度为横坐标,对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线,线性范围、线性回归方程、相关系数、方法检出限(S/N=3)见表2。含量在4~400mg/kg范围内,相关系数R2 大于0.995,检出限为0.7mg/kg。

表2 甲酰胺线性关系和检出限

待测物线性范围(mg/kg)线性方程相关系数R2检出限(mg/kg)甲酰胺4~400y=1509×106x⁃2681×1050996907

3.5 方法回收率和精密度

根据已优化的参数,进行方法学考察。选取阳性样品,加入甲酰胺,加标量为分5μg、30μg、50μg 重复测定6次,结果见表3。平均回收率93.9%~112.3%,RSD 4.3%~8.0%,满足分析要求。

该项评价中,层次数量为1的天际线分段所得到的评价结果,明显次于层次数量为2或3的天际线分段。但是当层次数量大于2后,评价结果趋于平稳。可见,天际线层次数量为1时所引发的美学感受最弱。在一定范围内,天际线层次数量的增加能够激发更强烈的美学感受。

表3 加标回收实验结果(n=6)

化合物本底值(μg)加标值(μg)回收率(%)123456平均回收率(%)RSD(%)甲酰胺281109618989951010955903954485093895895685895496993943100100910471166109212521174112380

3.6 样品分析

采用本方法对11批次EVA儿童家具用进行测定,结果见表4。根据欧盟(EU) 2015/2115指令和台湾CNS 15493—2015中泡沫材料玩具或地垫中甲酰胺200mg/kg的限量要求[5,6],11批次儿童家具中有5批次甲酰胺含量超过要求,不合格率达到45.4%。因此我国EVA儿童家具生产企业需及时调整和改善生产工艺技术,降低甲酰胺含量,有效规避欧美发达国家贸易壁垒。

表4 11批次EVA儿童家具中甲酰胺含量分布情况

样品序号甲酰胺含量(mg/kg)1194321234432672415135638675178300853559451101003211979

3.7 甲酰胺释放量规律研究

甲酰胺沸点210℃,具有一定的挥发性,本实验采用小型气候舱(60L)对高含量甲酰胺的2#儿童家具释放行为进行初步研究,结果见图3。数据显示在半个月内,甲酰胺释放过程整体呈现逐渐衰减的趋势,第1天释放量值最高,达到62.8μg/m2/h,至第4天甲酰胺释放量衰减速度较快。第4天以后,释放量变化趋于平缓,第15天释放量为35.2 μg/m2/h。

图3 EVA儿童家具中甲酰胺释放量变化情况

4 结论

采用超声萃取法技术,应用GC-MS法建立了EVA儿童家具中甲酰胺检测方法。该方法具有前处理操作简单,方法灵敏快速、精密度好,能够满足生产企业和相关检测机构的实际工作需要。同时采用小型气候舱,初步研究了EVA儿童家具中甲酰胺释放量变化规律,第15天释放量仍然达到35.2 μg/m2/h。因此儿童家具生产企业要严格控制EVA材料中甲酰胺的含量,避免欧盟等发达地区贸易壁垒。

参考文献

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钟文翰,史莉,车希泓,陆晨曦,沈玉琛,唐立成
《分析仪器》 2018年第02期
《分析仪器》2018年第02期文献

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