本发明涉及检验检疫，特别是涉及一种基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法。
背景技术：
1、纺织品的定义是以纱、线、丝、人造丝、化学纤维、金属丝等为原材料，经过纺纱、织布、印染后得到的产品。随着人民日益增长的美好生活需要，纺织品的材质也层出不穷，从传统的天然纤维，到不断发展更新的新型纤维，不仅满足了消费者对服装外观的各项要求，也提高了纺织品的舒适性和功能性。然而很多商家经常以次充好、以假乱真，给消费者的身体健康带来隐患，也扰乱了社会市场秩序，使得人民正当权益受到侵害，因此纤维含量检测成为纺织品检测的重要项目之一。纺织品定性分析的方法还有很多，很多情况下单一的鉴别方法很难确定纤维的成分，通常检验检测实验室纤维定性鉴别工作中，常常需要多种方法。
2、目前纺织纤维含量定性分析方法很多，一般检验室是采用多种方法互相佐证，一般实验室定性鉴别过程是首先利用感官法对待测未知纤维样品有个大致认知，首先是利用显微镜法对纺织品成分有一个大致的确定，然后通过溶解法和燃烧法等传统方法进行验证，反复检验，综合分析后进行确定，确保鉴定结果的客观性和准确性。然后再采用显微镜法作初步判定再通过燃烧法、溶解法等方法进行验证。在实际的工作中，不必局限于既定的程序，可以根据个人的工作习惯、待测样品的特点等进行调整，只要能够保证待测样品定性分析结果准确就可以。然而对于一些微观结构和化学结构相似的纺织纤维，还有一些经过复杂化学处理并影响到纤维原有微观结构及化学结构的纤维，就需要通过新型纺织品检测技术来进行分析，更需要开发一些新型应用全面、操作简单纤维鉴别方法。
3、纺织品纤维的成分和含量一直是纺织产品鉴别的重点，大部分国家都有其相对应的技术指标和鉴别标准。主要的方法是显微镜法、燃烧法、化学拆分溶解法等。显微镜法是根据观察纺织纤维横、纵截面的形态特征鉴别纤维种类的一种方法，其弊端是只能进行纺织纤维成分的定性分析，且主要运用于植物纤维、动物纤维等，对于某些化学纤维、异形纤维等无法进行鉴别，后续需要运用其他鉴别方法进行辅助鉴别。燃烧法是根据观察不同纤维燃烧现象和特征鉴别纤维种类的一种方法，其弊端同显微镜法一样，只能进行纺织纤维成分的定性分析，且主要针对的是单一纤维成分，对于多纤维成分无法鉴别。溶解法是根据不同纤维在不同化学试剂中的溶解性来鉴别纤维成分含量的一种方法，不仅可以进行纤维成分的定性分析，也可以进行定量分析，是目前纤维成分含量分析使用最普遍的鉴别方法。但该方法的针对性不强，操作相对烦琐，且在操作过程中大部分使用有机试剂或强酸，有一定危险性，操作难度大，检测流程长，人为因素影响较大。在溶解法提供的检测标准中，各种试剂有30多种，其中有机试剂约20种，还包括浓硫酸等强酸类试剂，整个实验操作烦琐，操作者需要有丰富的经验。除上述传统纤维鉴别检测方法外，近代仪器鉴别法(光谱类方法、x射线衍射法、差示扫描量热法等)均为间接方法，可能受样品形态、颜色的干扰、性质相近的成分难以区分。随着科学技术的发展，新材料不断涌现和量产、纺织生产加工技术持续更新，纺织品纤维多样性日渐凸显，无疑对当代纺织品纤维成分鉴别技术向更高水平发展提出了新的挑战。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、操作简便的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法。本发明的目的就是为了克服背景技术中的不足，提供一种基于原位电离结合高分辨质谱分析技术的纺织品纤维成分的快速识别方法。
2、本发明基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，包括如下步骤：
3、(1)样品前处理和检测：将裁剪后的纺织品样品固定，所述纺织品样品包括标准样品和待测样品；采用质谱仪检测，得到总离子流图，扣除背景后提取质谱图；
4、(2)数据处理：处理标准样品的数据，通过对齐不同纤维质谱图、分段放大对比查找每种纤维的特征离子，保存作为标准谱图；
5、(3)计算：导出质谱图中所有离子及响应强度列表，逐个筛选特征离子，每个特征离子选取最高响应强度并计算其占总离子强度的百分比；
6、(4)将所有标准样品的特征离子响应强度百分比计算完成后，最小值得出不同纤维成分各特征离子强度百分比范围；
7、(5)判断：将已经按照步骤(1)和步骤(3)的计算方法操作后的标称成分的纯纺纺织品样品即待测样品的数据，对比步骤(4)的结果，查看是否所有特征离子是否全部符合标称成分的标准样品特征离子响应强度百分比范围，若全部符合，则判断该纤维为标称纤维成分。
8、本发明所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其中，步骤(2)具体包括如下步骤：通过对齐不同纤维质谱图、分段放大对比查找每种纤维的特征离子，选择响应较高且稳定的离子以及这类离子的附属离子作为特征离子将每种纤维的指纹谱图及特征片段谱图保存作为标准谱图。
9、本发明所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其中：
10、所述响应较高是指选取响应强度最高的10个离子；
11、所述附属离子是指与前者成对出现的、响应强度成正比、离子质量数相差1-2的离子；
12、所述稳定是指每个标准样品数据中都出现；
13、所述每种纤维的指纹谱图及特征片段谱图是指离子较为丰富、稳定且与其他纤维具有肉眼可见差异的片段。
14、本发明所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其中，步骤(3)具体包括如下步骤：
15、利用编辑功能导出质谱图中所有离子及响应强度列表，并储存为excel文件，在excel文件中逐个筛选特征离子，每个特征离子选取最高响应强度并计算其占总离子强度的百分比。
16、本发明所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其中，步骤(4)具体包括如下步骤：将所有标准样品特征离子响应强度百分比计算完成后，每种特征离子分别取响应强度百分比最小值的1/3、保留两位小数后作为该种特征离子标准范围的下限，如果小于0.01％，则以0.01％作为标准范围的下限；取响应强度百分比最大值的3倍、保留两位小数后作为该种特征离子标准范围的上限，得出不同纤维成分各特征离子强度百分比范围。
17、本文中所有两位小数的取舍方式为：直接舍弃小说点第三位以后的数(含第三位)。
18、本发明所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其中，步骤(1)中进行检测时，每个样品切割并采集3-10次数据，保存为一个数据文件。
19、本发明所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其中，步骤(1)中进行检测时，利用工作站masslynx打开数据文件，扣除背景后提取质谱图。
20、本发明所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其中，步骤(1)中的样品处理方法包括如下步骤：
21、每种样品3-10份，裁剪成约10cm*10cm大小，或5厘米宽、1厘米厚的线卷，并将其固定在耐高温材料表面，所述标准样品包括棉、蚕丝、羊毛、聚酯纤维、锦纶、腈纶的纯纺纺织品标准样品。
22、本发明所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其中，检测时，采用可控温刀型电加热探头切触纺织品样品表面，使之产生适量的气溶胶；采用软管将气溶胶吸入离子源端口，离子源为负离子模式，离子进入质谱仪质量分析器检测分析，纺织纤维气溶胶成分经电离进入质谱后得到总离子流图，扣除背景后提取质谱图；
23、所述可控温刀型电加热探头需要预热，切触纺织品样品表面时，电加热探头温度为400℃，切割样品时间为2-8秒，切割长度为1cm；
24、检测方法具体包括如下步骤：采用2bar氮气驱动的真空泵通过树脂软管将气溶胶吸入离子源端口，同时以m/z 554.2615、浓度0.2ng/μl的异丙醇-亮氨酸脑啡肽混合物为辅助溶剂，经针泵注射进样器引入离子源端口，流速0.20ml/min，与样品气溶胶成分混合后在4.5a，4.2v，800℃的离子源中进行快速电离，电离模式为负离子模式，随后离子进入质谱仪质量分析器检测分析，条件如下：扫描时间为1s；质量扫描范围为m/z 100～1200；锥孔电压：50v，加热器偏压：60v。
25、本发明基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法与现有技术不同之处在于：本发明基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法是一种可克服检测鉴别者主观影响，无需前处理过程、能客观反映被检纺织品纤维种类的快速鉴别检测方法。
26、目前，纺织品纤维成分的鉴定从传统的燃烧法、手工拆分法、化学溶解法、电镜法均有明显的弊端。而近年来发展起来的光谱法虽然实现了快速无损检测，但仅依靠样品的光学特性进行间接判定而易受颜色、状态、杂质、工艺等外部因素的干扰；差示扫描量热法是利用物质熔点这一热力学参数的变化对试样的成分进行分析，对于成分熔点相近的成分难以区分。本发明首次利用一种原位电离高分辨质谱对纺织品纤维成分气溶胶进行直接分析，高分辨率的质谱图深刻揭示了纺织品不同纤维成分的本质，敏锐地监测到不同纤维成分的内在差异，不易受外部因素的干扰，能够做到绿色、直接、简便、快捷、实时、可靠，是一种全新的纺织品纤维成分分析方法，有望成为揭示纺织品纤维成分的一种新机制，极具应用前景。
27、下面结合附图对本发明的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法作进一步说明。
1.一种基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其特征在于：步骤(2)具体包括如下步骤：通过对齐不同纤维质谱图、分段放大对比查找每种纤维的特征离子，选择响应较高且稳定的离子以及这类离子的附属离子作为特征离子，将每种纤维的指纹谱图及特征片段谱图保存作为标准谱图。
3.根据权利要求2所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其特征在于：步骤(3)具体包括如下步骤：利用编辑功能导出质谱图中所有离子及响应强度列表，并储存为excel文件，在excel文件中逐个筛选特征离子，每个特征离子选取最高响应强度并计算其占总离子强度的百分比。
5.根据权利要求1所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其特征在于：步骤(4)具体包括如下步骤：将所有标准样品特征离子响应强度百分比计算完成后，每种特征离子分别取响应强度百分比最小值的1/3、保留小数点后两位作为该种特征离子标准范围的下限，如果小于0.01％，则以0.01％作为标准范围的下限；取响应强度百分比最大值的3倍、保留小数点后两位，作为该种特征离子标准范围的上限，得出不同纤维成分各特征离子强度百分比范围。
6.根据权利要求1所述的基于质谱技术的纺织品纤维成分的定性方法，其特征在于：步骤(1)中的样品处理方法包括如下步骤：
