阅读说明：本技术 一种塑胶玩具中重金属含量的初步筛查方法 (Preliminary screening method for heavy metal content in plastic toy ) 是由 杨晓兵 高欣 赵萌迪 张冀飞 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种塑胶玩具中重金属含量的初步筛查方法,涉及有害元素检测技术领域。本发明所述初步筛查方法包括以下步骤：将塑胶玩具拆分为基体样品和涂层样品；利用X射线荧光光谱法对所述基体样品和涂层样品分别进行检测,得到基体和涂层中各重金属元素含量；当重金属元素含量＜GB 6675.4中规定的重金属迁移量限量,则判定塑胶玩具中相应重金属元素含量合格；当重金属元素含量≥GB 6675.4中规定的重金属迁移量限量,则判定塑胶玩具中相应重金属元素含量超标。本发明提供的方法简单,检测用时少；同时,所得检测结果可靠、准确性高,能够用于塑胶玩具中重金属含量的初步筛查。(The invention provides a primary screening method for heavy metal content in a plastic toy, and relates to the technical field of harmful element detection. The preliminary screening method comprises the following steps: splitting the plastic toy into a substrate sample and a coating sample; respectively detecting the substrate sample and the coating sample by using an X-ray fluorescence spectrometry method to obtain the contents of each heavy metal element in the substrate and the coating; when the content of the heavy metal elements is less than the limit of the heavy metal migration quantity specified in GB6675.4, judging that the content of the corresponding heavy metal elements in the plastic toy is qualified; and when the content of the heavy metal elements is larger than or equal to the limit of the heavy metal migration quantity specified in GB6675.4, judging that the content of the corresponding heavy metal elements in the plastic toy exceeds the standard. The method provided by the invention is simple, and the detection time is short; meanwhile, the obtained detection result is reliable and high in accuracy, and can be used for preliminary screening of heavy metal content in the plastic toy.)

一种塑胶玩具中重金属含量的初步筛查方法

技术领域

本发明涉及有害元素检测技术领域，尤其涉及一种塑胶玩具的初步筛查方法。

背景技术

我国是儿童玩具的生产和消费大国，也是国际玩具产品的主要出口国。玩具中的化学物质极易通过唾液、汗液、胃液迁移到儿童体内，从而危害健康，GB6675.1-2014和世界各国的法规和标准均对玩具中有害重金属元素进行了强制性要求。而且儿童玩具本身具有种类多样、材质复杂等特点。现有的试验方法主要有电感耦合等离子体光谱(ICP-OES)法、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法等，但存在操作繁琐、检测周期长以及对实验人员要求高等问题。

因此，亟待建立一种快速、准确的玩具重金属含量初步筛查方法。

发明内容

本发明提供了一种塑胶玩具中重金属含量的初步筛查方法。本发明的筛查方法通过X射线荧光法获得塑胶玩具中重金属元素总含量，通过与GB6675.4中规定的重金属迁移量限值比较，从而判断塑胶玩具中重金属元素含量超标情况，方法简单，结果可靠性强。

本发明提供了一种塑胶玩具中重金属含量的初步筛查方法，包括以下步骤：

将塑胶玩具拆分为基体样品和涂层样品；

利用X射线荧光光谱法对所述基体样品和涂层样品分别进行检测，得到基体和涂层中各重金属元素含量；

当重金属元素含量＜GB6675.4中规定的重金属迁移量限量，则判定塑胶玩具中相应重金属元素含量合格；

当重金属元素含量≥GB6675.4中规定的重金属迁移量限量，则判定塑胶玩具中相应重金属元素含量超标。

优选地，当重金属元素含量≥GB6675.4中规定的重金属迁移量限量，还包括利用电感耦合等离子体光谱法测定重金属迁移量。

优选地，所述涂层样品以粉末的形式进行检测；所述粉末状涂层样品的获取方法包括以下步骤：将涂层从基体上刮下来，研磨成粉末，得到涂层样品；所述粉末能够通过孔径为0.5mm的筛孔。

优选地，所述基体样品和涂层样品要完全覆盖X射线荧光仪的检测光斑；所述基体样品和涂层样品的厚度≥5mm。

优选地，所述检测的模式为非金属。

本发明提供了一种塑胶玩具中重金属含量的初步筛查方法，包括以下步骤：将塑胶玩具拆分为基体样品和涂层样品；利用X射线荧光光谱法对所述基体样品和涂层样品分别进行检测，得到基体和涂层中各重金属元素含量；当重金属元素含量＜GB6675.4中规定的重金属迁移量限值，则判定塑胶玩具中相应重金属元素含量合格；当重金属元素含量≥GB6675.4中规定的重金属迁移量限值，则判定塑胶玩具中相应重金属元素含量超标。本发明提供的方法简单，检测用时少；同时，所得检测结果可靠、准确性高，能够用于玩具中重金属含量的初步筛查。

附图说明

图1为实施例1检测的塑胶汽车玩具照片。

具体实施方式

本发明提供了一种塑胶玩具中重金属含量的初步筛查方法，包括以下步骤：

将塑胶玩具拆分为基体样品和涂层样品；

利用X射线荧光光谱法对所述基体样品和涂层样品分别进行检测，得到基体和涂层中各重金属元素含量；

当重金属元素含量＜GB6675.4中规定的重金属迁移量限值，则判定塑胶玩具中相应重金属元素含量合格；

当重金属元素含量≥GB6675.4中规定的重金属迁移量限值，则判定塑胶玩具中相应重金属元素含量超标。

本发明将塑胶玩具拆分为基体样品和涂层样品。

在本发明中，所述涂层样品优选以粉末的形式进行检测；所述粉末状涂层样品的获取方法优选包括以下步骤：将涂层从基体上刮下来，研磨成粉末，得到涂层样品；所述粉末优选能够通过孔径为0.5mm的筛孔。

在本发明中，当塑胶玩具的基体上涂有涂层时，优选将涂层去除后，得到涂层样品。在本发明中，所述基体样品在检测前优选通过裁剪和/或打磨，得到大小合适且具有平整表面的基体样品，以便于检测。

在本发明中，所述涂层样品和基体样品的厚度优选独立地≥5mm，进一步独立优选为5～6mm；当所述基体样品的厚度小于5mm时，优选将所述基体样品进行叠加，以满足厚度要求。在本发明中，所述涂层样品在检测时优选置于样品杯中进行检测；为了使所述涂层样品的厚度满足测试要求，优选将粉末状涂层样品在样品杯中堆积至厚度满足检测要求。在本发明中，所述样品杯为X射线荧光光谱仪专用耗材，底部为专用薄膜，周围是塑料，不含目标物，检测时检测不到周围的塑料，不影响检测结果。

得到基体样品和涂层样品后，本发明利用X射线荧光光谱法对所述基体样品和涂层样品分别进行检测，得到基体和涂层中各重金属元素含量。

在本发明中，所述涂层样品和基体样品在检测时，优选完全覆盖X荧光光谱仪的检测光斑；所述检测光斑的直径优选＜3mm。

在本发明中，所述检测的模式优选为非金属。

在本发明中，当重金属元素含量＜GB6675.4中规定的重金属迁移量限值，则判定塑胶玩具中该重金属元素含量合格；当重金属元素含量≥GB6675.4中规定的重金属迁移量限值，则判定塑胶玩具中该重金属元素含量超标。

当重金属元素含量≥GB6675.4中规定的重金属迁移量限值，本发明优选还包括利用电感耦合等离子体光谱法测定重金属迁移量。

在本发明中，所述电感耦合等离子体光谱法优选为GB6675.4中的检测方法，具体包括以下步骤：使用合适的容器，将相当于测试样品质量50倍、温度为(37±2)℃、浓度为0.07mol/L的盐酸溶液与测试样品混合；如果测试样品质量在10mg～100mg之间，只需用5mL的0.07mol/L盐酸溶液与测试样品混合，调整pH值为1～1.5，在避光条件下，使用恒温振荡器，在(37±2)℃，持续振荡混合液1h，再静置1h；然后过滤，将所得滤液上机测试；所述测试条件为：入射功率为1100W；冷却气Ar流量为20.0L/min；辅助气Ar流量为0.3L/min；雾化气Ar流量为25psi；润洗时间为20s，停留时间为40s。

下面结合实施例对本发明提供的塑胶玩具中重金属含量的初步筛查方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将图1所示玩具汽车组分划分为：黄色塑料(车身)，黑色涂层(车窗、车身)、黑色塑料(车轮)和银色涂层(车轮)。

用尖嘴钳将黄色塑料、黑色塑料和带有黑色涂层、银色涂层的塑料剪下一部分。将黄色塑料和黑色塑料进行裁剪使其检测平面保持平整，得到黑色塑料样品(厚度为6mm，最小直径为5mm)和黄色塑料样品(厚度为6mm，最小直径为5mm)；将黑色涂层和银色涂层刮下来，得到黑色涂层样品和银色涂层样品，将黑色涂层样品和银色涂层样品分别放入样品杯(直径为5mm)，堆积至厚度为5mm。

将黑色塑料样品、黄色塑料样品、黑色涂层样品和银色涂层样品进行X射线荧光检测，选择非金属检测模式，检测三次，平均值如表1所示；所述X射线荧光检测的方法为：用5mL的0.07mol/L盐酸溶液分别与测试样品(黑色塑料样品、黄色塑料样品、黑色涂层样品和银色涂层样品)混合，调整pH为1.3，在避光条件下，使用恒温振荡器，在(37±2)℃，持续振荡混合液1h，再静置1h；然后过滤，将所得滤液上机测试；所述测试条件为：入射功率为1100W；冷却气Ar流量为20.0L/min；辅助气Ar流量为0.3L/min；雾化气Ar流量为25psi；润洗时间为20s，停留时间为40s。所得结果如表1所示。

表1黄色塑料、黑色涂层、黑色塑料和银色涂层的XRF检测结果

从表1可以看出：黄色塑料、黑色涂层和黑色塑料结果符合GB6675.4中规定的重金属迁移量限量要求，银色涂层的Pb总含量为208mg/kg，大于GB6675.4中规定的铅迁移量不大于90mg/kg的要求，需要使用电感耦合等离子体光谱法(ICP-OES)进行进一步检测铅迁移量。迁移量测试未检出，样品合格。

准确度验证实验

分别采用本发明的X射线荧光光谱法(XRF法)和现有的ICP法检测样品(轮胎1、眼镜、轮胎2、标准样ERM-EC681k、标准样GBW08407、标准样GBW(E)081638、标准样Nist2582)中的重金属元素含量；所述现有的ICP法检测样品的过程和参数优选包括：将0.2g样品剪碎后，加入8mLHNO₃(如果样品难消解再加入1mLH₂O₂)，放入微波消解仪中进行消解。

塑料样品微波消解参数设置如表2所示。

表2塑料样品微波消解参数

涂层样品微波消解参数设置如表3所示。

表3涂层样品微波消解参数

反应结束后取出消解罐，待完全冷却后，将消解好的溶液过滤定容至25mL，上机测试。仪器条件：入射功率：1100W；冷却气Ar流量：20.0L/min；辅助气Ar流量：0.3L/min；雾化气Ar流量：25psi；润洗时间：20s，停留时间：40s。所得样品中每种重金属含量如表4和表5所示。

表4轮胎和眼镜ICP检测和XRF检测结果

从表4可以看出：本发明提供的初步筛查方法获取的结果相比ICP检测检测值相对标准偏差均小于检测工作中普遍要求的0.15，本方法检测结果准确度较高。

表5标准样品ICP检测和XRF检测结果

从表5可以看出：本发明提供的初步筛查方法获取的结果相比ICP检测检测值相对标准偏差均小于检测工作中普遍要求的0.15，说明本发明提供的初步筛查方法结果准确度较高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。