一种氨纶中DMAC残留的气相检测方法与流程

本发明涉及一种氨纶中dmac残留的气相检测方法，属于化学分析。

背景技术：

1、氨纶（聚氨基甲酸酯弹性纤维）作为一种高弹性合成纤维，广泛应用于纺织、服装、医疗及体育用品等领域。在其生产过程中，n,n-二甲基乙酰胺（dmac）常作为优良溶剂用于氨纶的干法纺丝工艺。然而，若成品氨纶纤维中dmac残留量过高，不仅会导致纤维表面发黏、弹性下降、耐热性变差等质量问题，影响产品的使用性能，而且dmac作为一种具有一定毒性的有机溶剂，其残留物在纺织品穿着使用过程中可能通过皮肤接触或呼吸途径对人体健康造成潜在危害，同时其释放到环境中也会对生态环境构成风险。因此，建立一种精准、高效、稳定的氨纶中dmac残留检测方法，对于氨纶产品的质量控制、工艺优化以及保障人体健康和环境安全均具有重要意义。

2、目前，针对氨纶中dmac残留的检测方法已有一些报道。现有技术中普遍采用气相色谱法进行检测，涉及的操作流程通常包括：采用合适的有机溶剂对氨纶样品中的dmac进行萃取，将萃取液经适当处理后注入气相色谱仪，通过色谱柱分离后由检测器进行定性和定量分析。然而，现有检测方法仍存在以下技术缺陷。

3、其一，在萃取溶剂的选择方面，现有技术多采用丙酮或乙醇等单一或复配有机溶剂作为萃取剂。但丙酮对氨纶基质中的低聚物、油剂、助剂等非极性/弱极性杂质具有较高的共溶能力，导致萃取液中引入大量基质干扰物，这些干扰物随dmac一同进入色谱系统后，易污染色谱柱并附着于柱内壁，导致色谱柱固定相活性位点被覆盖，进而引发dmac色谱峰形拖尾、理论塔板数下降、分离度不足等问题，严重影响了检测的准确性和色谱柱的使用寿命，且对于低含量dmac残留的萃取效率较低，难以满足痕量检测的需求。

4、其二，在定量方式方面，现有技术多采用外标法进行定量分析。外标法定量依赖于进样量的高度重复性以及仪器检测条件的绝对稳定性，但在实际连续检测过程中，进样针的磨损、进样垫的泄漏、检测器响应的微小波动等因素均难以完全避免，这些因素会导致相同浓度的样品在不同时间进样时所得峰面积存在偏差，从而直接影响定量结果的准确性和重复性，尤其对于低浓度dmac残留的测定，外标法的相对误差更为显著，无法满足精密检测的要求。

5、其三，在色谱柱的选用及色谱条件方面，常规色谱柱适配性不足，难以适配含甲醇的萃取体系，易出现柱流失、检测结果偏差等问题，无法满足低含量dmac残留的精准检测需求。

6、因此，研发一种能够提升低含量dmac残留萃取效率、降低基质干扰、提高检测精准度和稳定性的检测方法，成为当前氨纶质量检测领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中氨纶中dmac残留检测存在的萃取效率低、基质干扰大、检测精准度不足、稳定性差等问题，提供一种氨纶中dmac残留的气相检测方法，通过使用合适的萃取体系、定量方法和检测部件，实现氨纶中低含量dmac残留的精准、高效、稳定检测。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种氨纶中dmac残留的气相检测方法，所述气相检测方法为：

3、（1）标准溶液和样品溶液的配制：

4、准确称取dmac标准品和dmf标准品，用甲醇溶解并定容，配制含dmf内标物的dmac系列标准溶液；

5、将氨纶试样剪碎，加入含有dmf内标物的甲醇萃取液，进行萃取处理，得到样品溶液；

6、（2）检测：

7、将所述标准溶液和样品溶液分别注入气相色谱仪，采用内标法进行定量分析；

8、气相色谱的条件包括：

9、色谱柱：cp7447毛细管色谱柱；

10、柱温：130℃-230℃内分段程序升温；

11、进样口温度：220-240℃；

12、检测器温度：280-320℃；

13、分流比：（10-20）:1。

14、进一步地，所述柱温为：130-135℃维持3-4min，以35-40℃/min的速率升温至165-175℃，维持3-4min，以35-40℃/min的速率升温至225-230℃，维持0.5-1min。

15、进一步地，所述气相色谱条件还包括：载气为氮气，流速为2.0-4.0ml/min；柱流量为1.0-2.0ml/min；进样体积为0.1-0.5μl。

16、进一步地，步骤（1）中，所述dmac系列标准溶液的配制方法为：先分别配制dmac标准储备液和dmf内标储备液，再移取不同体积的dmac标准储备液及固定体积的dmf内标储备液，用甲醇稀释定容，得到系列不同浓度的dmac标准工作溶液，各标准工作溶液中dmf内标物的浓度保持一致。

17、进一步地，所述dmac标准储备液为dmac浓度700-900mg/l的甲醇溶液，所述dmf内标储备液为dmf浓度1000-1200mg/l的甲醇溶液。

18、进一步地，所述dmac系列标准溶液中dmac的浓度分别为9.9-10.1mg/l、19.9-20.1mg/l、39.9-40.1mg/l、79.9-80.1mg/l、124.9-125.1mg/l、143.9-144.1mg/l、159.9-160.1mg/l、249.9-250.1mg/l、319.9-320.1mg/l和399.9-400.1mg/l。

19、进一步地，步骤（1）中，所述含有dmf内标物的甲醇萃取液由甲醇和dmf内标储备液按体积比（8-12）:1配制而成；

20、其中dmf内标储备液为dmf浓度1000-1200mg/l的甲醇溶液。

21、进一步地，步骤（1）中制备样品溶液时，氨纶试样剪碎至长度为0.5-2cm，准确称取2.5000-3.5000g剪碎的氨纶试样置于萃取容器中，加入含有dmf内标物的甲醇萃取液进行萃取。

22、进一步地，步骤（1）中，所述萃取处理为超声萃取或振荡萃取，萃取时间为30-90min，萃取温度为20-60℃。

23、进一步地，采用内标法进行定量分析时，以目标物dmac与内标物dmf的质量比作为横坐标，以目标物dmac与内标物dmf的峰面积比作为纵坐标，绘制标准曲线，计算样品中dmac的残留量。

24、本发明的有益效果是：

25、dmf与dmac理化性质、色谱行为相近，可有效校正进样波动、挥发吸附损失与氨纶高分子基质效应，提升检测准确度与重复性；dmf同时可溶解氨纶样品，简化前处理流程；试剂易得成本低，线性良好、检出限低，可满足氨纶批量样品中dmac残留的快速、稳定检测，适用于氨纶生产过程控制与成品质量检验。

26、本发明采用内标法进行定量分析，以dmf作为内标物，有效克服了外标法因进样量波动、检测器响应漂移等因素导致的定量偏差。外标法依赖于进样量的高度重复性及仪器检测条件的绝对稳定性，在实际连续检测过程中，进样针磨损、进样垫泄漏、检测器响应微小波动等因素均难以完全避免，导致相同浓度的样品在不同时间进样时所得峰面积存在偏差，尤其对于低浓度dmac残留的测定，外标法的相对误差更为显著。本发明通过引入dmf内标物，利用内标物与目标物在相同色谱条件下行为的一致性，有效抵消了仪器波动和操作差异带来的影响，显著提高了定量结果的准确性和重复性。

27、本发明选用cp7447（cp-volamine）毛细管色谱柱作为分离柱，该色谱柱为挥发性胺类物质分离专用柱，采用mpd多功能去活技术处理，涂覆非极性固定相，对含水样品具有出色的稳定性。cp7447色谱柱可高效分离dmac与氨纶基质中的各类杂质，使dmac与内标物dmf及共萃取杂质实现基线分离，色谱峰形尖锐、不拖尾，有效克服了常规色谱柱对含甲醇萃取体系适配性不足、易出现柱流失和峰形拖尾的技术缺陷。同时，配合本发明的程序升温条件，保证了连续进样的重复性和基线平稳性。各色谱峰分离效果良好，基线平稳、不拖尾，峰型优异。

28、本发明采用甲醇作为萃取溶剂，并以含dmf内标物的甲醇溶液直接作为萃取液。相比于现有技术中常用的丙酮萃取剂，甲醇对氨纶基质中低聚物、油剂、助剂等杂质的共溶能力较低，可有效减少基质干扰物的引入，避免色谱柱污染和固定相活性位点被覆盖。同时，萃取液中直接含有内标物dmf，样品经萃取后无需额外添加内标即可直接进样检测，简化了操作流程，减少了因多次移液引入的误差，进一步提高了检测的准确性和操作便捷性。

29、本发明的检测方法具有灵敏度高、准确度好、重复性强的优点，能够满足氨纶中痕量dmac残留的精准检测需求。而且本发明仅采用常规气相色谱仪配合fid检测器即可完成检测，无需昂贵的gc-ms等质谱检测设备，仪器运行成本低，检测过程简单便捷，易于在氨纶生产企业及各级检测机构中推广应用，具有良好的经济性和实用性。总之，本发明所述检测方法实现了对氨纶中dmac的准确定量检测，对控制及提高氨纶产品质量具有重要意义。