质控图在纺织品邻苯二甲酸酯含量测定中的应用

张城玉+韩健健

摘要

为检验纺织品中邻苯二甲酸酯含量测定系统的质量控制狀态，本研究基于质控图方法，采用邻苯二甲酸二甲酯标准溶液测定数据，对其受控情况进行验证。Anderson Darling统计检验结果：As2*=0.401<1且AMR2*=0.392<1，试验表明检测数据可靠；平均值-标准偏差质控图方法的验证结果显示，该测试系统处于质量受控状态。

关键词：纺织品；邻苯二甲酸酯含量；质控图；AD统计检验

1 引言

邻苯二甲酸酯作为一种重点污染物，其对人体的危害表现在干扰人体内分泌，致使人体肢体畸形、内分泌失调、生殖系统病变、乳腺癌发病率升高等方面[1]。因此，生态纺织品将邻苯二甲酸酯含量纳入检测控制范围，使其成为生态纺织品标准体系要求检测的一个非常重要的指标。邻苯二甲酸酯含量的精确测量，是评定生态纺织品质量的重要依据，在保障消费者健康方面具有重大意义。

保证试验系统处于质量受控状态是邻苯二甲酸酯含量精确测定的前提。质量控制图因其能形象直观地反映出系统是否处于质量受控状态，在质检过程中得到广泛应用。质控图又称休哈特质控图，采用图形记录的形式来判断测量过程是否处于统计控制状态。它能判断并提供测量过程中是否存在异常因素，并查明产生异常的原因，以便采取措施使测量过程重新处于统计控制状态。根据控制对象的数据性质，即按所用的统计控制量来分类，常用的质控图有平均值-标准偏差质控图（x-s）与平均值-极差质控图（x-R）。质控图通常均成对使用，x图主要用于判断测量过程中是否受到不受控的系统效应的影响。s图和R图主要用于判断是否受到不受控的随机效应的影响。因s图比R图具有更高的检出率[2]，本研究采用x-s图对试验系统质量受控状态进行验证。

2 试验部分

试验原理：国内纺织品中邻苯二甲酸酯含量的测量，现行通用标准为：GB/T 20388—2006 《纺织品 邻苯二甲酸酯的测定》。该标准规定了采用气相色谱-质量选择检测器（GC-MSD）测定纺织品中13种邻苯二甲酸酯类增塑剂含量的方法，即试样经三氯甲烷超声提取，用GC-MSD测定，采用选择离子检测进行确证，外标法定量。

为确保本试验系统处于质量受控状态，本研究采用邻苯二甲酸二甲酯标准溶液，利用x-s质控图方法，对试验系统质控状态进行确认。

2.1 Anderson Darling（AD）统计量检验

每天配制10个邻苯二甲酸二甲酯含量接近30mg/L的标准溶液，并分别采用GC-MSD进行独立重复测量，并以此10个标准溶液邻苯二甲酸二甲酯含量的测量结果为一个子组。在期间精密度条件下将上述试验重复进行若干天，收集无离群数据，获得25个子组。分别求每个子组的平均值xi。按公式（1）计算AD的检验量：

（1）

式中：

A2*——AD统计量，标准差法表示为As2*，移动极差法表示为AMR2*；

Pi——正态概率值；

n2——子组个数。

2.2 x-s质控图

采用1.2中获得的25个子组的数据，分别求出每个子组的标准偏差si，以及25个子组的平均值x和平均标准偏差s。依据以下公式：

分别求出x图的中心线CL1、控制上线UCL1和控制下线LCL1，并以xi随时间的变化作x图。

依据以下公式：求出s图的中心线CL2，控制上线UCL2和控制下线LCL2，并以si随时间的变化做s图。

3 结果与讨论

3.1 AD统计量检验

AD统计检验能代替传统的假设检验，用于度量数据服从特定概率分布的程度。AD的As2*检测值可验证质控数据是否符合正态分布，A2*MR检测值可验证质控数据是否有独立性。因此，本研究采用AD统计的检验量As2*和A2*MR，对质控数据进行检验，判断质控数据是否可用。

3.1.1 试验结果

表1左起第二列数据分别为每个子组数据的平均值，通过Excel统计相关算法，及升序和降序等标准化处理，分别得到基于标准差和基于移动极差标准差的相关数据，最终可计算出As2*=0.401， A2*MR=0.392。

3.1.2 分析与讨论

对于AD统计检验量，只有当AS2*<1且 A2*MR <1时，表明质控数据是符合正态分布和有独立性的，即试验数据是可用的。以上AD统计检验结果显示，AS2*和A2*MR均小于1，表明可采用以上数据建立质量质控图。

3.2 x-s质控图

3.2.1 试验结果

对期间精密度条件下获得的25个子组数据进行处理，结果见表2。

由表2可计算出25个子组的平均值x=29.9，标准偏差的平均值s=0.89。由控制线的系数表可知：独立重复测量次数n2=10时，A3=0.975，根据公式（2）、公式（3）和公式（4），可分别求出x图的中心线CL1=x=29.9、控制上线UCL1=30.8，以及控制下线LCL1=29.0。将控制上线和控制下线的区域等分为6个部分，以xi随时间的变化作图x（见图1）。

由控制线的系数表可知：n2=10时，B4=1.716，B3=0.284。根据公式（5）、公式（6）和公式（7），可分别求出标准偏差质控图中心线CL2=0.89、控制上线 UCL2=1.53，以及控制下线LCL2=0.25，并以si随时间的变化作s图（见图2）。

3.2.2 分析与讨论

ISO 8258：1991和GB/T 4091—2001总结的常见的测量过程异常的8种分布模式：①测量点出现在A区之外；②连续9个测量点出现在中心线同一侧；③连续6个测量点呈现单调递增或单调递减；④连续14个测量点呈现上下交替排列；⑤连续3个测量点中有2点出现在中心线同一侧A区中；⑥连续5个测量点中有4个出现在中心线同一侧的B区或者A区中；⑦连续15个测量点出现在中心线两侧的C区中；⑧连续8个测量点出现在中心线两侧并且全部不在C区中，在图1和图2中均未出现。表明x图未出现异常情况，即试验系统处于质量受控状态。

4 结论

本研究采用x-s图，形象直观地对纺织品中邻苯二甲酸酯含量测定试验系统质量受控状态进行了检验。结果显示，本试验系统处于质量受控状态。研究发现，在检验过程中，采用日常质控数据绘制质控图，可及时准确地反映测量系统质控状态，有利于检测实验室出具公正而准确的检测报告。本研究采用的方法，可推广应用到纺织检测实验室其他相关检测项目的质量控制过程中，值得相关工作者进一步研究和完善。

参考文献

[1]陈如， 蒋晓琪， 王建平. 邻苯二甲酸酯及其生态毒性[J].印染助剂， 2010（09）：52-56.

[2]涂祺慧，晏上明.Excel数据处理及绘制控制图法在计量标准稳定性考核中的运用[J].现代测量与实验室管理， 2011（04）：30-32.