วิเคราะห์และหาปริมาณสีย้อมผ้า Azo Dyes ในผลิตภัณฑ์สิ่งทอ

วิเคราะห์และหาปริมาณสีย้อมผ้า Azo Dyes ในผลิตภัณฑ์สิ่งทอ

สีย้อม Azo เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่เป็นสีสังเคราะห์ถูกนำมาใช้ในงานด้านอุตสาหกรรมสิ่งทอและเครื่องหนังเนื่องจากให้สีสันที่สดใสและทนต่อการซัก แต่ในสีย้อมประเภทAzo บางชนิดมีสารอะโรมาติกเอมีนที่มีคุณสมบัติทำให้เกิดมะเร็งได้ผ่านการสัมผัสเข้าสู่ผิวหนัง ทางเดินอาหาร และทางเดินหายใจ จึงมีการกำหนดสารอะโรมาติกเอมีน 24 ตัวในผลิตภัณฑ์ให้มีปริมาณไม่เกินกว่า 30 mg/kg ซึ่งเทคนิค GC-MS สามารถตอบโจทย์นี้ได้อย่างไร

         สีย้อม Azo เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่เป็นสีสังเคราะห์ที่ ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอและเครื่องหนัง สีย้อม Azo ให้สีสันที่สดใส คงทนต่อการซัก แต่ในทางตรงข้ำม กลับมีโทษอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้สีย้อมประเภท Azo บางชนิดจะแตกตัวในระหว่างการใช้งานและปลดปล่อยสารเคมีที่เรียกว่าอะโรมาติกเอมีน (aromatic amines) อันเป็นสารที่มีสมบัติก่อมะเร็ง ส่วนใหญ่จะผ่านการสัมผัสเข้าสู่ผิวหนัง และทางเดินหายใจ ทางเดินอาหาร ในสถานการณ์ปัจจุบันจากโรคระบาด Covid-19 ที่สามารถติดเชื้อโรคได้จากระบบทางเดินหายใจโดยตรง มีการใช้ หน้ากากอนามัยทางการแพทย์ จนเกิดการผลิตออกมาไม่เพียงพอ ต่อจำนวนของผู้ที่ต้องการใช้งาน ทั้งภาคเอกชนและระบบทาง การแพทย์ จึงมีการผลิตหน้ากากผ้าเพื่อใช้ทดแทนหน้ากาก อนามัยออกมาจัดจำหน่ายตามท้องตลาดจำนวนมาก หากผู้ผลิต นำผ้าที่มีสีย้อม Azo เกินปริมาณที่กำหนดไว้ ก็อาจจะส่งผลอันตรายต่อผู้ที่ซื้อผลิตภัณฑ์เหล่านั้นไปใช้งานได้โดยตรง 

         จากข้อกำหนดจากมาตรฐานยุโรป BS-EN 14362 และ มาตรฐานอุตสาหกรรม (มอก. 2346 – 2550) กำหนดให้มี ปริมาณอะโรมาติกเอมีน 24 ตัวในผลิตภัณฑ์รวมแล้วมีปริมาณ ไม่เกินกว่า 30 mg/kg ซึ่งวิธีการยืนยันและวิเคราะห์หาปริมาณของ สารประกอบอะโรมาติกเอมีนดังกล่าวสามารถใช้เทคนิค GC-MS โดยใช้โหมด Full scan เพื่อเปรียบเทียบลักษณะสเปคตรัมกับ ฐานข้อมูล NIST เพื่อเป็นกำรช่วยยืนยันโครงสร้างทางเคมีของ สารอะโรมำติกเอมีนและใช้น้ำหนักมวลของสารอะโรมาติกเอมีน แต่ละตัวเพื่อนำมาวิเคราะห์เชิงปริมาณในโหมด SIM ก็จะทำให้การวิเคราะห์ถูกต้องและมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น

 

วิธีการเตรียมตัวอย่าง

         วิธีการเตรียมตัวอย่างจะแบ่งออกตามชนิดหรือประเภทของเส้นใยผ้า หากเส้นใยเป็นประเภทเซลลูโลสและโปรตีนเช่นฝ้าย ลายเหนียว ผ้าขนสัตว์หรือผ้าไหม จะสกัดด้วยตัวทำละลาย เอทิลอะซีเตต หากเป็นผ้าใยสังเคราะห์จำเป็นจะต้องมีการเตรียมตัวอย่างตาม EN ISO 17234 เพิ่มเติม 

การตั้งค่าเครื่อง GC-MS สำหรับการวิเคราะห์

GC Inlet temp. 200 °C
Injection mode Spitless 1 นาที
GC Oven temp. 60 °C (1 min hold) to 200 °C (15 C/min), to 310 °C (25 C/min) 5 min hold
Column flow 1 ml/min (ฮีเลียม)
Column TG-35MS
MS Transfer line. 295 °C
Ion source temp. 220 °C
Mass Scan 50 - 350 amu
Ionization EI, 70 EV

 

ตารางที่ 2 อะโรมาติกเอมีนที่นำวิเคราะห์

Anime Compound CAS# RT Quan (min) Comment (m/z)
Aniline 62-53-3 5.42 93 2
o-Toluidine 95-53-4 6.43 106  
2,4-Xylidine 95-68-1 7.35 17 2
2,6-Xylidine 87-62-7 7.39 121 2
Naphthalene-d8 1146-65-2 7.5 136 ISTD
2-Methoxyaniline 90-04-0 7.61 108  
p-Chloroaniline 106-47-8 7.97 127  
m-Anisidine 536-90-3 8.4 123 2
p-Cresidine 120-71-8 8.5 122  
2,4,5-Trimethylaniline 137-17-7 8.57 120  
4-Chloro-o-toluidine 95-69-2 8.9 106  
1,4-Phenylenediamine (1,4-Benzendiamine) 106-50-3 8.91 108 1 ,2
2,4-Toluenediamine 95-80-7 10.09 122 1
2,4-Diaminoanisole 615-05-4 10.91 123 ISTD
2,4,5-Trichloroaniline 636-30-6 11.08 195  
2-Napthylamine 91-59-8 11.44 143  
5-Nitro-o-toluidine 99-55-8 11.85 152  
4-Aminodiphenyl 92-67-1 12.66 169  
p-Aminoazobenzene 60-09-3 14.36 200  
4,4-Oxydianiline 101-80-4 14.62 198  
4,4-Diaminodiphenylmethane 101-77-9 14.66 184  
Benzidine 92-87-5 14.71 106  
o-Aminoazobenzene 2835-58-7 15.01 226 2
3,3-Dimethyl-4,4-diaminodiphenylmethane 838-88-0 15.31 212  
3,3'-Dimethylbenzidine 119-93-7 15.47 216  
4,4'-Thiodianiline 139-65-1 16.04 231  
4,4-Methylene-bis-2-chloroaniline 101-14-4 16.23 244  
3,3'-Dimethoxybenzidine 119-90-4 16.24 252  
3,3-Dichlorobenzidine 91-94-1 16.26 92  

 

ผลการวิเคราะห์