ガスクロマトグラフィー?質量分析併用技術の生態紡績品検査への応用

21世紀に入ってから、「グリーン消費」、「生態安全」などの提唱がますます注目されている。「エコテキスタイル」などの考え方の導入が進んでいる紡績製品の安全性の向上は、消費者の製品に対する要求を満たすためである。しかし、紡績品に含まれるアレルギー、発癌、破壊遺伝子などの人體にダメージを與える物質は、通常微量または微量レベルの範囲にあり、高感度で高知能化された現代の分析機器を採用しなければ検出できない。ガスクロマトグラフィー（gas chromatography，GC）-質量分析（mass spectrometry、MS）併用器はその高感度と知能化のため、複雑な成分の分離と鑑定に広く応用され、織物の検出分析に重要なツールとなっている。本文はGC-MSが以下のいくつかの有害物質に対してけんしゅつプロシージャへの適用。

　　1ホルムアルデヒドの測定

ホルムアルデヒドは織物の整理加工過程で広く応用されている試薬の一つであり、反応剤として織物中の助剤の耐久性を高めることができ、樹脂加工剤として織物のしわ抵抗性、防縮性を高めることができる。ホルムアルデヒドは生物細胞の原形質に対して毒性作用があり、紡績製品は著用中に遊離ホルムアルデヒドを放出すると、人體の気道粘膜と皮膚に対して強い刺激性危害を與え、癌を引き起こすこともある。國內外ではすでに関連規定が公布され、製品中のホルムアルデヒド、遊離ホルムアルデヒドの含有量測定及び含有量制限に関連規定がなされている。研究により、ホルムアルデヒドとペンタフルオロベンゼン塩酸水素アミンの誘導體化作用を利用して、織物中の遊離ホルムアルデヒドを一定の條件下で誘導體化処理した後、頂空-固相マイクロ抽出を利用して誘導體化産物アルデヒドヒドラゾンを超音波抽出し、GC-MSを利用してイオン検出法定量を選択し、方法の検出制限量（ホルムアルデヒド検出制限LOD値は0.02 mg/kg）と適用範囲を確定することができ、この方法は各種類の単層または多層繊維織物の遊離ホルムアルデヒドの測定に適用し、その精度、感度は現行の分光光度法より優れ、同時に選択性が低く、検出限界が高く、発色試薬の保持時間が短く、吸光度の安定性が悪いなどの欠點を克服し、紡績品中の低限定ホルムアルデヒドの測定に迅速で便利な検出方法を提供した。

　　2アゾ染料の禁止測定

禁止染料は主に感作性染料と発癌性染料に分けられる。市販されている合成染料の70%近くがアゾ染料であり、そのうち発癌性芳香族アミンの約210種類が還元される可能性がある。長期的な研究と臨床試験により、一定の條件下でアゾ染料を含む製品の中には発癌作用のある芳香アミンが放出され、有毒物質が人體皮膚の吸収を通じて體內に入り、人體病変を引き起こすことが明らかになったため、アゾ染料の使用禁止に対する検査はすでに生態紡績品の生産と評価の重要な指標となっている。ガスクロマトグラフィー?質量分析法（GC?MS）は、混合物に特有の分離能力、化合物の分子質量、分子式及び構造式に対する決定能力及びその高い感度により、芳香族アミンの使用禁止に最も有効な検出方法とされている。GB/T 17592.1-1998「紡績品使用禁止アゾ染料測定方法–ガスクロマトグラフィー/質量分析法」はGC-MSの測定フローと內容に関連規定を行った。

　　3殘留農薬の測定

天然植物繊維の栽培過程では殺蟲剤、除草剤などの多種の農薬が使用され、織物の加工過程でほとんどが除去されたが、最終製品に部分的に殘留する可能性がある。農薬の危害は毒性と殘留量に関係があるが、人體の皮膚に吸収され、副作用を起こしやすいが、現在のところ、國際的に織物中の殘留農薬の検出技術と汎用的な分析方法はない。王明泰らは超音波抽出と固相抽出浄化技術を通じて、紡績品中の77種類の殘留農薬のガスクロマトグラフィー-質量分析測定方法を研究、確立し、有機塩素農薬26種類、有機リン農薬30種類、ピレスロイド農薬12種類、ウレタン農薬8種類、有機窒素農薬1種類を含み、OECO-Tex Standard 100とGB/T 18885-2002「生態織物技術要求」に関わる45種類の農薬（計54種類）をカバーしている、陳軍はGC-MS法を用いて綿、麻及び毛などの生態紡績織物中の多種の殘留農薬の測定に成功し、紡績品の殘留農薬検査に有効な手段を提供した。

　4異臭の測定

國際的に認められているエコテキスタイル規格Oeko-Tex Standard 100と我が國の強制規格GB 18401-2003「國家紡績製品基本安全技術規範」では、エコテキスタイル製品にカビ臭、高沸程石油臭（ガソリン、燈油臭など）、魚臭、芳香族炭化水素臭、香りなどがあってはならないことを明確に指摘している。異臭の検出評価方法は主に嗅覚法であるが、この方法には大きな主観的要素が存在する。異なるにおいの化學組成が異なるため、指紋スペクトルの違いに基づいてにおいの識別評価を行うことができる。劉瑛らは固相マイクロ抽出サンプリング技術を通じて、クロマトグラフィー分析を経て各限定においの指紋図譜を獲得し、同一においの複數回サンプリングテストは比較的に良い類似性を持ち、織物の異常においの迅速、自動、正確な検出に初歩的な科學理論的根拠を提供した。

　　5 VOC含有量の測定

VOCs（Volatile organic compounds）は揮発性有機化合物であり、人體が有害なVOC（アセトン、トルエン、フェノールなど）を吸い込むと、生體免疫力レベルのアンバランス、中樞神経への影響、めまいなどの癥狀が現れる。OECO-Tex Standard 100は生態紡績品に含まれる揮発性有害物質の限定量に対して厳格な要求があり、現在VOC含有量の測定に対して常に気質併用技術を採用しており、例えば張卓旻らが天空固相微抽出-ガスクロマトグラフィー-質量分析併用方法（HSSPME-GC-MS）を研究して揮発性有機物トルエン、4-ビニルシクロヘキセン、スチレン、ナフタレン及び1?フェニルシクロヘキセン、聶鳳明らはさらに対照的な研究を通じて、頂空固相マイクロ抽出-ガスクロマトグラフィー-質量分析併用による織物中のスチレン含有量の測定方法を確立した。

また、ガスクロマトグラフィー?質量分析併用技術は織物中のフタル酸エステル系可塑剤、有機リン難燃剤、フタルフェノール、18種類の有機塩素擔體などの有害物質殘留量測定にも広く応用されている。OECO-Tex Standard 100などの関連規格の範囲が拡大するにつれて、ガスクロマトグラフィー-質量分析併用技術（GC-MS）が成熟しつつあり、生態紡績品の検査においてより広く応用されるに違いない。