生态纺织品标准及检测方法

近几年,在世界绿色消费浪潮的冲击下,世界各国都积极开发和生产有益于人体健康、有利于环境保护的产品,对于纺织工业则要求生产生态纺织品。生态纺织品不仅要求纺织品本身无毒无害,与人体接触无刺激,同时要求其生产加工工艺如印染、整理等过程不产生有毒有害物质,染料及印染助剂应具有安全性和好的生物降解性。

1 生态纺织品的基本概念

生产、消费、处理三方面都满足生态性的纺织品可称为生态纺织品。其对人类健康和环境无害或少害,有利于资源保护和再生;从生产、使用、到处理的整个过程带给环境的负荷都很小的纺织品;从对人类健康和人类生存环境的影响出发,生态纺织品应达到:消费者产着实对健康无害或少害,生产过程对劳动者无害或少害,生产及处置对无害或少害,生产对地球资源无耗或少耗。生态纺织品的狭义含义:采用对环境无害或少害的原料,合理利用这些原料生产的对人体健康无害的纺织品。

2 生态纺织品的标志与标准

许多国家对纺织品所含的有毒有害物质作了限量规定,出现了10多种绿色纺织品的标准和标志,代表性的有:Oko-Tex Standard 100(生态纺织品标准100)、M.S.T(通过了有害物质测试的纺织品)、Eco-Tex(国际生态协议)、M.U.T(无环境污染方法制造纺织品商标)、GUW(生态友好装饰织物协会印记),这些标志对纺织品所含的有害物质做了明确限制,综合检测项目多达30个。

2.1生态纺织品标准制定依据

生态纺织品的标准Oeko-Tex Standard 1001992年由l5个国家组成的国际环保纺织协会颁布的。从颁布起,就成为国际上判定纺织品生态性能的基准,具有广泛性和权威性。制定Oeko-Tex Standard 100的理论基础是纺织生态学。纺织生态学从纺织的生产、使用和废弃的动态过程考察纺织生产与纺织品的生态性能,分为:生产生态学、人类健康生态学和处理生态学。生产生态学关注的是生产过程与环境生态,指制造和生产纤维、纺织品和成衣的过程对环境不应造成坏的影响,符合不污染空气、不污染水、废料处理及减轻噪音等条件。人类健康生态学指服装对穿着者和其近身环境所造成的影响而言。处理生态学是针对纺织品的废弃处理而言,包括对纺织品的循环回收、再利用、分解处理不释放有害物质,以及焚毁不污染空气等[3]

2.2  生态纺织品标准及检测方法(以Oeko-Tex Standard 100为例)

Oeko-Tex Standard 100用以检测纺织和成衣制品在影响人体健康方面的性质。规定了在纺织、服装制品上可能存在的已知有害物质,包括pH值、甲醛、重金属、杀虫剂、可分解致癌芳香胺染料、致敏染料、氯化苯、有机锡化合物等,并将产品按最终用途分为4类:婴儿用产品,如婴儿或两周岁以下幼儿各种用品;直接与皮肤接触的产品,如上衣、衬衫、内衣以及床上用品;不直接与皮肤接触或只有一小部分面积直接与皮肤接触的产品,如各种西服外衣、大衣、衬垫等;室内装饰材料,如桌布、窗帘、床垫以及地毯等,规定了相应的有害物质的限量和测试项目。Oeko-T 1002003版)标准主要检测项目限定值和相关有害物质的来源及危害性如表1所示.

1 Oeko-T 1002003版)标准主要检测项目限定值和相关有害物质的来源及危害性

检测

项目

限定值

有害物质来源

危害

不直接与

皮肤接触

直接与

皮肤接触

婴儿与

儿童服装

甲醛

/(mg/kg)

300

75

20

某些活性树脂用交联剂,染色用固色剂,棉用阻燃剂,印花用粘合剂

致癌,皮肤过敏,呼吸道发炎

多氯联苯

不得检出

不得检出

不得检出

抗静电剂,阻燃剂

致癌

pH

4.0~9.0

4.0~7.5

4.0~7.5

印染碱、酸处理后的残留化学物

致癌

杀虫剂/(mg/kg)

1

1

0.5

在棉花培植过程中用杀虫剂,储存时用防蛀剂

致癌

重金属离子含量/(mg/kg)

坯布,氧化剂,阻燃剂,染料,金属催化剂,易去污和拒水整理剂,干剥色剂

危害健康

锑(Sb

30

30

30

砷(AS

1

1

0.2

铅(Pb

1

1

0.2

镉(Cd

0.1

0.1

0.1

汞(Hg

0.01

0.01

0.01

铜(Cu

50

50

25

铬(Cr

1

1

2

钴(Co

4

4

1

镍(Ni

4

4

1

五氯苯酚/(mg/kg)

0.5

0.5

0.05

直接用于纱线或纺织品的防霉剂及防腐剂

致癌

偶氮染料

禁用

禁用

禁用

印染中使用的可分解出致癌芳香胺的染料,致癌、致敏染料

致敏

致癌

氯化苯及氯化甲苯/(mg/kg)

1

1

1

常温染色过程中用作媒体

致癌

色牢度(沾色)

容易引起沾色

耐水洗牢度

3

3

3

耐摩擦牢度

干摩

4

4

4

湿摩

2~3

2~3

2~3

耐汗渍牢度

3~4

3~4

3~4

异常气味

不得检出

不得检出

不得检出

有残留的化学试剂和单体

危害健康

其他化学残余物/(mg/kg)

100

100

50

印染加工中使用的染料、助剂

致癌

2.2.1  pH

织物加工过程中的各种化学药剂未清洗干净,自来水、深井水或水质较差的水含碳酸氢钠,烘干后使织物带碱性。由于人类皮肤带一层弱酸性物质,能防止疾病的侵入,因此纺织品上的值在中性至弱酸性对皮肤最为有益,规定一般纺织品的pH值为4.87.5,羊毛织物pH值为4.07.5。一般工厂在检测时,可在织物的不同部位取样,剪碎混匀,称取混匀布样5g,加蒸馏水100ml,加热煮沸回流30min,冷却至室温将清液倒入烧杯内用pH计测量。

2.2.2     甲醛

甲醛来源于洗可穿免烫整理用氨基树脂;部分阻燃、防水、柔软等整理剂;固色剂或固色工艺;涂料印花粘和剂(自交联丙烯酸酯类)。我国规定了在生产车间内空气中甲醛含量的极限值取样在8h以上时必须在3mg/m3以下。目前,日本和德国的纺织生态标准均规定:直接接触皮肤的服装如内衣、床单等为75mg/kg,直接接触皮肤较少的服装如衬衫300mg/kg,外衣为1000mg/kg(日本)、300mg/kg(德国),2岁以下婴儿服装为20mg/kg

纺织品中甲醛含量的分析国内外普遍采用比色分析法。气相色谱法也有应用,但由于操作繁杂,应用不普遍,高效液相色谱法也有报道但扩大应用较困难。比色法中,乙酰丙酮法和络变酸法以操作简便、精确度高、重现性好为国内外所广泛采用。乙酰丙酮法测试原理为:甲醛与乙酰丙酮生成浅黄色溶液,用分光光度计在一定浓度范围,以特定波长进行吸光度测定,从标准曲线上求得甲醛含量。

2.2.3 重金属

有害金属少量由天然纤维从土壤中吸收或食物中吸收引入,大量来自染料,包括金属络合染料或染料固色整理。部分防霉抗菌防臭织物用HgGrCu等处理也会带来重金属污染。纺织品上可能残留的金属是CuCrCoNiZnHgAsPbCd等。纺织品中有害金属的检测有定性法和定量法。定性法使用点滴实验法,灵敏度不够高,但已能说明问题,国内外仍在使用。定量法可以检测纺织品上有害金属含量,估测其对人体的毒害程度。在制定环保标准时要用定量法,检测时首先制备试样,根据指标要求可用萃取法和灰化法定量检测。萃取条件采用:液体对试样重量20:1,温度40℃,时间1h;灰化法使织物在规定温度灰化,加酸制成溶液,其数据表示织物上全部有害金属的含量。定量检测现在也使用分光光度法和原子吸收光谱测定法实现。

2.2.4  杀虫剂防腐剂和染色载体

杀虫剂和除草剂在棉花播种阶段使用。天然纤维织造时,浆料要加防腐剂。有些后整理包括抗菌防臭整理也用到对人体有害的整理剂。这些物质包括五氯苯酚、2346-四氯苯酚、245-三氯苯酚24-二氯苯酚、2-氯苯酚、六氯苯、苯酚、二苯酚等。检测时可先称取一定量样品510g在索氏抽出器中,用适当的溶剂萃取68h,蒸浓至一定体积,在容量瓶中用溶剂调整至规定体积(2550ml)作定性或定量分析。测定方法可用TLC薄层色谱分析法、HPLC高效液相色谱法或GC气相色谱。

2.2.5  致癌染料

禁用染料从染色纺织品上转移到皮肤上,在一定条件下发生还原反应释放出22种致癌芳香胺。这些致癌物透过皮肤扩散到人体内,经过人体的代谢作用使细胞的脱氧核糖核酸(DNA)发生机构与功能的变化,成为人体病变的诱发因素,从而诱发癌症或引起过敏。规定织物上允许含有致癌芳香胺为30mg/kg

染色纺织品上禁用偶氮染料的分解产物芳香胺的分析方法是:将纺织品上的染料通过萃取和用Na2S2O4还原成芳香胺,再用各种方法确定是否存在致癌的芳香胺结构[6]。目前国内已采用GCGC-MS联用法方法是将一定量纺织品加柠檬酸缓冲溶液保温处理一定时间,再加入连Na2S2O4。在规定温度保温30min后冷却。用叔丁基甲醚或二氯甲烷萃取,最后制成甲醇溶液用气相色谱-气相质谱进行分析。

2.2.6  染色牢度

染料或部分化学品与织物结合不牢固,由于汗液、唾液和物理摩擦等作用,使染料在织物上脱落、溶解,通过食道影响人体。特别是婴儿服装,由于婴儿喜欢咀嚼和吮吸衣服,因此会通过唾液吸收有害物质。标准对耐水性、耐摩擦、耐汗性和耐唾液性均有极限规定。

检测常以ISODIN为基础,同时应指明指DIN标要求。Oko-Tex 100标准规定的指标如表2

2  Oko-Tex 100标准规定的指标

唾液

(婴儿服)

汗渍

(酸碱)

洗涤

强烈水洗

干摩擦

湿摩擦

耐抗

(防流涎)

34

34

3

4

23

3 结语

Oeko—Tex Standard 100已成为国际公认的、最具权威性的生态纺织品标准,在纺织行业具有里程碑的意义。有资料表明,目前世界绿色消费总量已达2500亿美元以上,在欧洲等发达国家,有50%的消费者更愿意购买挂有生态标签的纺织产品。有人预言,生态型纺织品将主宰未来的国际纺织品服装贸易市场。因此,生产企业应采用较高的生态标准,调整产品结构,采用清洁生产工艺,最终达到保护环境、保护人类健康、节约资源的目的。

 

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