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[摘 要]荧光增白剂的使用可以提高纸张白度,控制纸浆漂洗成本,并在一定程度上降低对环境的污染。但是荧光增白剂的过度添加会给人体健康带来一定的危害,因此纸张荧光增白剂的检测逐渐成为社会研究热点。本文在简要阐述纸张荧光增白剂危害性的基础上,对纸张荧光增白剂的常见检查方法进行了介绍。
[关键词]纸张;荧光增白剂;危害;检测方法
中图分类号:TS77 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0342-01
近年来,关于荧光增白剂超标的报道时常见诸报端,衣服、洗衣液和唇膏等生活用品中含有大量的荧光增白剂,其中尤以生活用纸为甚。荧光增白剂的过量使用让消费者对纸张的安全性产生了质疑,那么荧光增白剂的危害何在,我们又如何对其进行检测呢?下面,就对此进行详细的探讨。
一、纸张荧光增白剂危害
荧光增白剂又被称之为白色染料,是一种常见的荧光染料有机化合物。荧光增白剂的作用在于让染色物体在光照下呈现出闪闪发光的荧光效应,以起到纸张增白的效果。由于荧光增白剂的使用相对其他造纸工艺能明显增加纸张白度,且成本低廉,因此被广泛的用于餐巾纸、作业本、湿巾等生活用纸中。
我国对于纸张荧光增白剂的添加没有严格限制,在部分纸张中是允许进行添加的。荧光增白的种类繁多,纸张添加的主要是二苯乙烯基苯类荧光增白剂。当前,社会各界对纸张荧光在光毒性、刺激性、致癌性等方面的评价存在一定争议。但是,据科学研究表明,当人体吸收过量的荧光增白剂后,荧光增白剂就会聚集在体内,且不易被分解,而且一旦与人体蛋白质发生反应之后,就只能通过肝脏酵素进行分解,增加肝脏的压力[1]。此外,一旦人体伤口接触了荧光增白剂,就会延缓伤口愈合能力,增加健康隐患。但是,还有科学实验表明,上述种种现象在动物身上不会产生任何影响。总的来说,国内外还并没有确切的证据表明荧光增白剂的毒害作用和危害大小,生产厂商只要合理控制荧光剂的添加,确实会给人们带来视觉美感。
二、纸张荧光增白剂常见检测技术
(一)紫外灯照射观测法
紫外灯照射观察法的原理在于,荧光增白剂能够反射可见光并吸收紫外光,并将吸收的紫外光能量反射成为可见的蓝紫色荧光,是纸张荧光增白剂检测最常使用的一种检测技术,紫外灯照射下,仅凭肉眼即可观察到样品表面的荧光颜色。具体操作方法如下:在阴暗避光的室内,分别用254和356nm的紫外灯对纸张样品进行照射,观察纸张样品表面是否呈现蓝紫色荧光,同时利用数码相机对看到的颜色进行拍照保存。在我国,紫外灯照射观察法除了用于纸张荧光增白剂检测外,还被用于食用菌的检测,利用阴阳性对比法对食用菌的荧光增白剂进行检测。在纸张检测中,需要从样品内随机抽取不少于5张50cm2以上的纸样,如果任何一张纸样当中蓝紫色荧光面积超过2cm2,即可判定此批纸品为不合格。紫外灯照射观测法操作简单,无需精细检测仪器,在普通实验室内即可完成,技术要求性不高。但是,紫外灯照射观测法不能准确定量,更无法鉴定纸张荧光增白剂的具体类型,如果取样不均,检测结果就会出现较大的误差。
(二)白度检测法
所谓白度检测法主要是利用白度测定仪对纸张的白度进行检验测定。白度检测仪当中的积分球能够测量纸张的绝对光谱漫反射率,根据测量数据判定纸张当中的荧光增白剂含量,即纸张白度。郭仁宏等科学家利用白度法对生活用纸荧光增白剂的迁移性进行了检测实验,即以1.0%为标准,当检测数值≥1.0%时,判定样品荧光增白剂含量超标,当检测数值<1.0%时,判定检测样品合格,在郭仁宏等人随机抽取的34份生活用纸样品中,仅有13份样品荧光增白剂无迁移性,其余样纸的荧光增白剂均具有迁移性。此外,高野等人同样利用白度法对工业用纸的荧光增白剂使用情况进行了检测,他们以检测值6%为标准,若样品检测值≥6%,判定产品当中荧光增白剂含量偏高,若样品检测值在6%以内,则判定产品荧光增白剂含量在标准范围之内[2]。
虽然白度检测法操作简单,但是在纸张荧光增白剂的检测当中的应用并不广泛,主要原因在于该检测方法受到设备因素和人为因素的影响较大,尤其在面对成分复杂的纸张样品时,检测的准确性难以得到保障。再加上我国对纸张荧光增白剂白度检测法的指标尚未统一,因此执法监督部门很少用此方法进行检测。
(三)HPLC法
HPLC法即高效液相色谱法,HPLC法分离范围广,检测准确度高。HPLC法的分离原理为同一物质在流动相和固定相时的分配系数不同,HPLC是目前相对成熟的纸张荧光增白剂检测技术之一,也是最常使用的检测手段。由于流动相和色谱柱填料的差异,HPLC的分离模式有很多种,并且由于被检测物质的性质差异,检测的仪器也并不固定[3]。
HPLC法检测效果好、分离范围广、操作便捷,且自动化程度非常高。除了用于纸张检测外,HPLC法还被广泛用于食品、农产品、洗涤剂和食品包装的荧光增白剂检测,其中又以反向分离模式最为常见,荧光检测的利用可以提高检测灵敏度,进而降低检出限,非常适合用于带检测成分较为复杂的产品当中。
(四)荧光白度法
荧光白度法和白度法的区别在于,荧光白度法使用白度计而白度法使用白度测定仪。荧光白度检测法的具体操纵步骤为,将样纸裁剪成固定尺寸后放置于白度计探头之上,然后分别记录紫外插板推入和拔出时测定纸样的蓝光漫反射因数R457和紫外截止后的纸样蓝光漫反射因数Rc,将R457和Rc相减后乘以B(荧光亮度定标引自),得到的数值即为样品的荧光白度F。当前,在荧光白度指标F值判定纸张荧光增白剂含量上的标准尚未统一,依据检测设备的不同,荧光白度标准值F在1%到6%之间不等。
(五)紫外分光光度法
紫外分光光度法的原理为利用物质吸收200nm至760nm电磁波波长的特性,进而建立起来的简单定性定量分析检测法。董仲生等人曾采用紫外分光光度法对Fluorescent brightener 71进行了测定,将Fluorescent brightener 71样品稀释后,在350nm电磁波之下测定其吸光度,并用0.4g/L的NaOH溶液进行对比,检测结果表明,Fluorescent brightener 71样品在稀释后应当立即进行检测,长时间放置会因样品吸光而影响检测精度。此外,董仲生等人还利用此方法进行了Fluorescent brightener210和Fluorescent brightener ER-II的检测。上述检测主要是针对于荧光增白剂的纯品检测,而姜莉等研究人员曾利用紫外分度光度法对纸张当中的荧光增白剂BBU进行检测,在随机抽取的样品中,质量浓度在0.2mg/mL范围以内,线性相关值约为0.998。
紫外分光光度法用于纸张荧光增白剂的检测具有速度快、便于操作等优势,但是必须严格控制好检测时间,否则样品会因受到光照而发生内在构造的转换。除此之外,紫外分光光度检测法仅能检测纸张当中的荧光增白剂含量,对于荧光增白剂的种类同样不能进行测定。
三、结语
除了上述检测方法之外,还包括液相色谱-串联质谱法、毛细管电泳法、薄层析法等。当前,荧光增白剂的品种繁多,仅从染料索引上看,进行登记的就有400余种,包括常用的Fluorescent brightener 0b-1、127、199、4bk......此外,未进行登记的荧光增白剂也不在少数。其中,部分常用荧光增白剂经过毒理实验检测,确认基本无毒或低毒,但依然存在大量的品种未进行毒理实验,所以其毒性未知。而无论是国际上还是国内,都未曾对荧光增白剂的类型进行严格划分,检测方法和检测标准也尚未统一,并且都不能很好的判断荧光增白剂的类型。因此,进一步加强对纸张荧光增白剂检测方法的研究,严格限制荧光增白剂的用量,是是未来发展的重要方向。
参考文献
[1] 沈霞,肖建芳,章若红.纸张中荧光增白剂的探讨[J]. 华东纸业,2013,(03):35-37+41.
[2] 张翠.制浆造纸过程中几个重要参数的快速检测方法的研究[D].华南理工大学,2011.
[3] 许英健,史晓凡. 高效液相色谱——荧光检测法分析无碳复写纸[A]. 中国化学会.第五届全国“公共安全领域中的化学问题”暨第三届危险物质与安全应急技术研讨会论文集[C].中国化学会:,2015:5.
作者简介
连丽玲,女 汉族,籍贯:广东广州,职务:产品检测项目工程师 ,职称:质量工程师,研究方向:眼镜、纸制品等轻工产品的质量检测。职务:产品检测项目工程师 ,从事产品质量检测行业10年,对眼镜、纸制品、电池等产品的检测深入研究,为企业出具公正权威的检测报告,帮企业把好质量关。工作内容包括产品质量的检测、质量体系日常维护工作、新项目申报、人员培训考核、能力验证和内部监控计划实施等。
[关键词]纸张;荧光增白剂;危害;检测方法
中图分类号:TS77 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0342-01
近年来,关于荧光增白剂超标的报道时常见诸报端,衣服、洗衣液和唇膏等生活用品中含有大量的荧光增白剂,其中尤以生活用纸为甚。荧光增白剂的过量使用让消费者对纸张的安全性产生了质疑,那么荧光增白剂的危害何在,我们又如何对其进行检测呢?下面,就对此进行详细的探讨。
一、纸张荧光增白剂危害
荧光增白剂又被称之为白色染料,是一种常见的荧光染料有机化合物。荧光增白剂的作用在于让染色物体在光照下呈现出闪闪发光的荧光效应,以起到纸张增白的效果。由于荧光增白剂的使用相对其他造纸工艺能明显增加纸张白度,且成本低廉,因此被广泛的用于餐巾纸、作业本、湿巾等生活用纸中。
我国对于纸张荧光增白剂的添加没有严格限制,在部分纸张中是允许进行添加的。荧光增白的种类繁多,纸张添加的主要是二苯乙烯基苯类荧光增白剂。当前,社会各界对纸张荧光在光毒性、刺激性、致癌性等方面的评价存在一定争议。但是,据科学研究表明,当人体吸收过量的荧光增白剂后,荧光增白剂就会聚集在体内,且不易被分解,而且一旦与人体蛋白质发生反应之后,就只能通过肝脏酵素进行分解,增加肝脏的压力[1]。此外,一旦人体伤口接触了荧光增白剂,就会延缓伤口愈合能力,增加健康隐患。但是,还有科学实验表明,上述种种现象在动物身上不会产生任何影响。总的来说,国内外还并没有确切的证据表明荧光增白剂的毒害作用和危害大小,生产厂商只要合理控制荧光剂的添加,确实会给人们带来视觉美感。
二、纸张荧光增白剂常见检测技术
(一)紫外灯照射观测法
紫外灯照射观察法的原理在于,荧光增白剂能够反射可见光并吸收紫外光,并将吸收的紫外光能量反射成为可见的蓝紫色荧光,是纸张荧光增白剂检测最常使用的一种检测技术,紫外灯照射下,仅凭肉眼即可观察到样品表面的荧光颜色。具体操作方法如下:在阴暗避光的室内,分别用254和356nm的紫外灯对纸张样品进行照射,观察纸张样品表面是否呈现蓝紫色荧光,同时利用数码相机对看到的颜色进行拍照保存。在我国,紫外灯照射观察法除了用于纸张荧光增白剂检测外,还被用于食用菌的检测,利用阴阳性对比法对食用菌的荧光增白剂进行检测。在纸张检测中,需要从样品内随机抽取不少于5张50cm2以上的纸样,如果任何一张纸样当中蓝紫色荧光面积超过2cm2,即可判定此批纸品为不合格。紫外灯照射观测法操作简单,无需精细检测仪器,在普通实验室内即可完成,技术要求性不高。但是,紫外灯照射观测法不能准确定量,更无法鉴定纸张荧光增白剂的具体类型,如果取样不均,检测结果就会出现较大的误差。
(二)白度检测法
所谓白度检测法主要是利用白度测定仪对纸张的白度进行检验测定。白度检测仪当中的积分球能够测量纸张的绝对光谱漫反射率,根据测量数据判定纸张当中的荧光增白剂含量,即纸张白度。郭仁宏等科学家利用白度法对生活用纸荧光增白剂的迁移性进行了检测实验,即以1.0%为标准,当检测数值≥1.0%时,判定样品荧光增白剂含量超标,当检测数值<1.0%时,判定检测样品合格,在郭仁宏等人随机抽取的34份生活用纸样品中,仅有13份样品荧光增白剂无迁移性,其余样纸的荧光增白剂均具有迁移性。此外,高野等人同样利用白度法对工业用纸的荧光增白剂使用情况进行了检测,他们以检测值6%为标准,若样品检测值≥6%,判定产品当中荧光增白剂含量偏高,若样品检测值在6%以内,则判定产品荧光增白剂含量在标准范围之内[2]。
虽然白度检测法操作简单,但是在纸张荧光增白剂的检测当中的应用并不广泛,主要原因在于该检测方法受到设备因素和人为因素的影响较大,尤其在面对成分复杂的纸张样品时,检测的准确性难以得到保障。再加上我国对纸张荧光增白剂白度检测法的指标尚未统一,因此执法监督部门很少用此方法进行检测。
(三)HPLC法
HPLC法即高效液相色谱法,HPLC法分离范围广,检测准确度高。HPLC法的分离原理为同一物质在流动相和固定相时的分配系数不同,HPLC是目前相对成熟的纸张荧光增白剂检测技术之一,也是最常使用的检测手段。由于流动相和色谱柱填料的差异,HPLC的分离模式有很多种,并且由于被检测物质的性质差异,检测的仪器也并不固定[3]。
HPLC法检测效果好、分离范围广、操作便捷,且自动化程度非常高。除了用于纸张检测外,HPLC法还被广泛用于食品、农产品、洗涤剂和食品包装的荧光增白剂检测,其中又以反向分离模式最为常见,荧光检测的利用可以提高检测灵敏度,进而降低检出限,非常适合用于带检测成分较为复杂的产品当中。
(四)荧光白度法
荧光白度法和白度法的区别在于,荧光白度法使用白度计而白度法使用白度测定仪。荧光白度检测法的具体操纵步骤为,将样纸裁剪成固定尺寸后放置于白度计探头之上,然后分别记录紫外插板推入和拔出时测定纸样的蓝光漫反射因数R457和紫外截止后的纸样蓝光漫反射因数Rc,将R457和Rc相减后乘以B(荧光亮度定标引自),得到的数值即为样品的荧光白度F。当前,在荧光白度指标F值判定纸张荧光增白剂含量上的标准尚未统一,依据检测设备的不同,荧光白度标准值F在1%到6%之间不等。
(五)紫外分光光度法
紫外分光光度法的原理为利用物质吸收200nm至760nm电磁波波长的特性,进而建立起来的简单定性定量分析检测法。董仲生等人曾采用紫外分光光度法对Fluorescent brightener 71进行了测定,将Fluorescent brightener 71样品稀释后,在350nm电磁波之下测定其吸光度,并用0.4g/L的NaOH溶液进行对比,检测结果表明,Fluorescent brightener 71样品在稀释后应当立即进行检测,长时间放置会因样品吸光而影响检测精度。此外,董仲生等人还利用此方法进行了Fluorescent brightener210和Fluorescent brightener ER-II的检测。上述检测主要是针对于荧光增白剂的纯品检测,而姜莉等研究人员曾利用紫外分度光度法对纸张当中的荧光增白剂BBU进行检测,在随机抽取的样品中,质量浓度在0.2mg/mL范围以内,线性相关值约为0.998。
紫外分光光度法用于纸张荧光增白剂的检测具有速度快、便于操作等优势,但是必须严格控制好检测时间,否则样品会因受到光照而发生内在构造的转换。除此之外,紫外分光光度检测法仅能检测纸张当中的荧光增白剂含量,对于荧光增白剂的种类同样不能进行测定。
三、结语
除了上述检测方法之外,还包括液相色谱-串联质谱法、毛细管电泳法、薄层析法等。当前,荧光增白剂的品种繁多,仅从染料索引上看,进行登记的就有400余种,包括常用的Fluorescent brightener 0b-1、127、199、4bk......此外,未进行登记的荧光增白剂也不在少数。其中,部分常用荧光增白剂经过毒理实验检测,确认基本无毒或低毒,但依然存在大量的品种未进行毒理实验,所以其毒性未知。而无论是国际上还是国内,都未曾对荧光增白剂的类型进行严格划分,检测方法和检测标准也尚未统一,并且都不能很好的判断荧光增白剂的类型。因此,进一步加强对纸张荧光增白剂检测方法的研究,严格限制荧光增白剂的用量,是是未来发展的重要方向。
参考文献
[1] 沈霞,肖建芳,章若红.纸张中荧光增白剂的探讨[J]. 华东纸业,2013,(03):35-37+41.
[2] 张翠.制浆造纸过程中几个重要参数的快速检测方法的研究[D].华南理工大学,2011.
[3] 许英健,史晓凡. 高效液相色谱——荧光检测法分析无碳复写纸[A]. 中国化学会.第五届全国“公共安全领域中的化学问题”暨第三届危险物质与安全应急技术研讨会论文集[C].中国化学会:,2015:5.
作者简介
连丽玲,女 汉族,籍贯:广东广州,职务:产品检测项目工程师 ,职称:质量工程师,研究方向:眼镜、纸制品等轻工产品的质量检测。职务:产品检测项目工程师 ,从事产品质量检测行业10年,对眼镜、纸制品、电池等产品的检测深入研究,为企业出具公正权威的检测报告,帮企业把好质量关。工作内容包括产品质量的检测、质量体系日常维护工作、新项目申报、人员培训考核、能力验证和内部监控计划实施等。