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生態紡織品標準及檢測

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生態紡織品標準及檢測
  近幾年,在世界“綠色消費”浪潮的衝擊下,世界各國都積極開發和生產有益於人體健康、有利於環境保護的產品,對於紡織工業則要求生產生態紡織品。生態紡織品不僅要求紡織品本身無毒無害,與人體接觸無刺激,同時要求其生產加工工藝如印染、整理等過程不產生有毒有害物質,染料及印染助劑應具有安全性和好的生物降解性。
  1 生態紡織品的基本概念
  生產、消費、處理三方面都滿足生態性的紡織品可稱為生態紡織品。其對人類健康和環境無害或少害,有利於資源保護和再生;從生產、使用、到處理的整個過程帶給環境的負荷都很小的紡織品;從對人類健康和人類生存環境的影響出發,生態紡織品應達到:消費者產著實對健康無害或少害,生產過程對勞動者無害或少害,生產及處置對無害或少害,生產對地球資源無耗或少耗[1]。
  生態紡織品的狹義含義:採用對環境無害或少害的原料,合理利用這些原料生產的對人體健康無害的紡織品。
  2 生態紡織品的標誌與標準
  許多國家對紡織品所含的有毒有害物質作了限量規定,出現了10多種綠色紡織品的標準和標誌,代表性的有:Oko-Tex Standard 100(生態紡織品標準100)、M.S.T(通過了有害物質測試的紡織品)、Eco-Tex(國際生態協議)、M.U.T(無環境汙染方法制造紡織品商標)、GUW (生態友好裝飾織物協會印記),這些標誌對紡織品所含的'有害物質做了明確限制,綜合檢測專案多達30個[2] 。
  2.1生態紡織品標準制定依據
  生態紡織品的標準Oeko-Tex Standard 100是1992年由l5個國家組成的國際環保紡織協會頒佈的。從頒佈起,就成為國際上判定紡織品生態效能的基準,具有廣泛性和權威性。制定Oeko-Tex Standard 100的理論基礎是紡織生態學。紡織生態學從紡織的生產、使用和廢棄的動態過程考察紡織生產與紡織品的生態效能,分為:生產生態學、人類健康生態學和處理生態學。生產生態學關注的是生產過程與環境生態,指製造和生產纖維、紡織品和成衣的過程對環境不應造成壞的影響,符合不汙染空氣、不汙染水、廢料處理及減輕噪音等條件。人類健康生態學指服裝對穿著者和其近身環境所造成的影響而言。處理生態學是針對紡織品的廢棄處理而言,包括對紡織品的迴圈回收、再利用、分解處理不釋放有害物質,以及焚燬不汙染空氣等[3]。
  2.2 生態紡織品標準及檢測方法(以Oeko-Tex Standard 100為例)
  Oeko-Tex Standard 100用以檢測紡織和成衣製品在影響人體健康方面的性質。規定了在紡織、服裝製品上可能存在的已知有害物質,包括pH值、甲醛、重金屬、殺蟲劑、可分解致癌芳香胺染料、致敏染料、氯化苯、有機錫化合物等,並將產品按最終用途分為4類:嬰兒用產品,如嬰兒或兩週歲以下幼兒各種用品;直接與面板接觸的產品,如上衣、襯衫、內衣以及床上用品;不直接與面板接觸或只有一小部分面積直接與面板接觸的產品,如各種西服外衣、大衣、襯墊等;室內裝飾材料,如桌布、窗簾、床墊以及地毯等,規定了相應的有害物質的限量和測試專案[4]。Oeko-T 100(2003版)標準主要檢測專案限定值和相關有害物質的來源及危害性如表1[5]所示.
  表1 Oeko-T 100(2003版)標準主要檢測專案限定值和相關有害物質的來源及危害性
檢測
專案
限定值有害物質來源危害
不直接與
面板接觸
直接與
面板接觸
嬰兒與
兒童服裝
甲醛
/(mg/kg)
3007520某些活性樹脂用交聯劑,染色用固色劑,棉用阻燃劑,印花用粘合劑致癌,面板過敏,呼吸道發炎
多氯聯苯不得檢出不得檢出不得檢出抗靜電劑,阻燃劑致癌
pH值4.0~9.04.0~7.54.0~7.5印染鹼、酸處理後的殘留化學物致癌
殺蟲劑/(mg/kg)110.5在棉花培植過程中用殺蟲劑,儲存時用防蛀劑致癌
重金屬離子含量/(mg/kg)坯布,氧化劑,阻燃劑,染料,金屬催化劑,易去汙和拒水整理劑,幹剝色劑危害健康
銻(Sb)303030
砷(AS)110.2
鉛(Pb)110.2
鎘(Cd)0.10.10.1
汞(Hg)0.010.010.01
銅(Cu)505025
鉻(Cr)112
鈷(Co)441
鎳(Ni)441
五氯苯酚/(mg/kg)0.50.50.05直接用於紗線或紡織品的防黴劑及防腐劑致癌
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)111常溫染色過程中用作媒體致癌
色牢度(沾色)容易引起沾色
耐水洗牢度3級3級3級
耐摩擦牢度
幹摩4級4級4級
溼摩2~3級2~3級2~3級
耐汗漬牢度3~4級3~4級3~4級
異常氣味不得檢出不得檢出不得檢出有殘留的化學試劑和單體危害健康
其他化學殘餘物/(mg/kg)10010050印染加工中使用的染料、助劑致癌
  2.2.1 pH值
  織物加工過程中的各種化學藥劑未清洗乾淨,自來水、深井水或水質較差的水含碳酸氫鈉,烘乾後使織物帶鹼性。由於人類面板帶一層弱酸性物質,能防止疾病的侵入,因此紡織品上的值在中性至弱酸性對面板最為有益,規定一般紡織品的pH值為4.8~7.5,羊毛織物pH值為4.0~7.5。
  一般工廠在檢測時,可在織物的不同部位取樣,剪碎混勻,稱取混勻布樣5g,加蒸餾水100ml,加熱煮沸迴流30min,冷卻至室溫將清液倒入燒杯內用pH計測量。
  2.2.2 甲醛
  甲醛來源於洗可穿免燙整理用氨基樹脂;部分阻燃、防水、柔軟等整理劑;固色劑或固色工藝;塗料印花粘和劑(自交聯丙烯酸酯類)。我國規定了在生產車間內空氣中甲醛含量的極限值取樣在8h以上時必須在3mg/m3以下。目前,日本和德國的紡織生態標準均規定:直接接觸面板的服裝如內衣、床單等為75mg/kg,直接接觸面板較少的服裝如襯衫為300mg/kg,外衣為1000mg/kg(日本)、300mg/kg(德國),2歲以下嬰兒服裝為20mg/kg。
  紡織品中甲醛含量的分析國內外普遍採用比色分析法。氣相色譜法也有應用,但由於操作繁雜,應用不普遍,高效液相色譜法也有報道但擴大應用較困難。比色法中,乙醯丙酮法和絡變酸法以操作簡便、精確度高、重現性好為國內外所廣泛採用。乙醯丙酮法測試原理為:甲醛與乙醯丙酮生成淺黃色溶液,用分光光度計在一定濃度範圍,以特定波長進行吸光度測定,從標準曲線上求得甲醛含量。
  2.2.3 重金屬
  有害金屬少量由天然纖維從土壤中吸收或食物中吸收引入,大量來自染料,包括金屬絡合染料或染料固色整理。部分防黴抗菌防臭織物用Hg、Gr和Cu等處理也會帶來重金屬汙染。紡織品上可能殘留的金屬是Cu、Cr、Co、Ni、Zn、Hg、As、Pb和Cd等。紡織品中有害金屬的檢測有定性法和定量法。定性法使用點滴實驗法,靈敏度不夠高,但已能說明問題,國內外仍在使用。定量法可以檢測紡織品上有害金屬含量,估測其對人體的毒害程度。在制定環保標準時要用定量法,檢測時首先製備試樣,根據指標要求可用萃取法和灰化法定量檢測。萃取條件採用:液體對試樣重量20:1,溫度40℃,時間1h;灰化法使織物在規定溫度灰化,加酸製成溶液,其資料表示織物上全部有害金屬的含量。定量檢測現在也使用分光光度法和原子吸收光譜測定法實現。
  2.2.4 殺蟲劑防腐劑和染色載體
  殺蟲劑和除草劑在棉花播種階段使用。天然纖維織造時,漿料要加防腐劑。有些後整理包括抗菌防臭整理也用到對人體有害的整理劑。這些物質包括五氯苯酚、2,3,4,6-四氯苯酚、2,4,5-三氯苯酚2,4-二氯苯酚、2-氯苯酚、六氯苯、苯酚、二苯酚等。檢測時可先稱取一定量樣品5~10g在索氏抽出器中,用適當的溶劑萃取6~8h,蒸濃至一定體積,在容量瓶中用溶劑調整至規定體積(25或50ml)作定性或定量分析。測定方法可用TLC薄層色譜分析法、HPLC高效液相色譜法或GC氣相色譜。
  2.2.5 致癌染料
  禁用染料從染色紡織品上轉移到面板上,在一定條件下發生還原反應釋放出22種致癌芳香胺。這些致癌物透過面板擴散到人體內,經過人體的代謝作用使細胞的脫氧核糖核酸(DNA)發生機構與功能的變化,成為人體病變的誘發因素,從而誘發癌症或引起過敏。規定織物上允許含有致癌芳香胺為30mg/kg。
  染色紡織品上禁用偶氮染料的分解產物芳香胺的分析方法是:將紡織品上的染料通過萃取和用Na2S2O4還原成芳香胺,再用各種方法確定是否存在致癌的芳香胺結構[6]。目前國內已採用GC和GC-MS聯用法方法是將一定量紡織品加檸檬酸緩衝溶液保溫處理一定時間,再加入連Na2S2O4。在規定溫度保溫30min後冷卻。用叔丁基甲醚或二氯甲烷萃取,最後製成甲醇溶液用氣相色譜-氣相質譜進行分析。
  2.2.6 染色牢度
  染料或部分化學品與織物結合不牢固,由於汗液、唾液和物理摩擦等作用,使染料在織物上脫落、溶解,通過食道影響人體。特別是嬰兒服裝,由於嬰兒喜歡咀嚼和吮吸衣服,因此會通過唾液吸收有害物質。標準對耐水性、耐摩擦、耐汗性和耐唾液性均有極限規定。
  檢測常以ISO或DIN為基礎,同時應指明指DIN標要求。Oko-Tex 100標準規定的指標如表2。
  表2 Oko-Tex 100標準規定的指標
唾液
(嬰兒服)
汗漬
(酸鹼)
洗滌強烈水洗幹摩擦溼摩擦
耐抗
(防流涎)
3~4級3~4級3級4級2~3級
  3 結語
  Oeko—Tex Standard 100已成為國際公認的、最具權威性的生態紡織品標準,在紡織行業具有里程碑的意義。有資料表明,目前世界綠色消費總量已達2500億美元以上,在歐洲等發達國家,有50%的消費者更願意購買掛有生態標籤的紡織產品。有人預言,生態型紡織品將主宰未來的國際紡織品服裝貿易市場。因此,生產企業應採用較高的生態標準,調整產品結構,採用清潔生產工藝,最終達到保護環境、保護人類健康、節約資源的目的。