生態(tài)紡織品及檢測技術(shù)

1、生態(tài)紡織品及檢測技術(shù)摘要： 生態(tài)紡織品是指從原料的選擇到生產(chǎn)、銷售、使用和廢棄處理整個過程中，對環(huán)境或人體健康無害的紡織品，又稱環(huán)保紡織品或綠色紡織品 生態(tài)紡織品的安全檢測越來越受到人們的關(guān)注。 本文介紹了氣相色譜質(zhì)譜 聯(lián)用技術(shù)在對生態(tài)紡織品有害物質(zhì)，如甲醛、禁用偶氮染料、農(nóng)殘、氣味及 VOC 含量等的測定過程中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞 ：生態(tài)紡織品；檢測；氣相色譜 -質(zhì)譜聯(lián)用一、 生態(tài)紡織品生態(tài)紡織品是指從原料的選擇到生產(chǎn)、 銷售、 使用和廢棄處理整個過程中， 對環(huán) 境或人體健康無害的紡織品， 又稱環(huán)保紡織品或綠色紡織品。 它必須符合四個基 本前提：1. 資源可再生和可重復(fù)利用；2. 生產(chǎn)過程對環(huán)境無

2、污染；3. 在穿著和使用過程中對人體沒有危害；4. 廢棄后能在環(huán)境中自然降解，不污染環(huán)境，即具有“可回收、低污染、省能 源”等特點的紡織品。狹義的生態(tài)紡織品是指在現(xiàn)有的科學(xué)知識下， 經(jīng)過測試不含有會損害人類健康的 物質(zhì)，且具有相應(yīng)標(biāo)志的紡織品。 目前生態(tài)紡織品的檢測主要是針對狹義上的有 關(guān)內(nèi)容。1. 生態(tài)紡織品內(nèi)容1) 生產(chǎn)生態(tài)性 從生產(chǎn)生態(tài)學(xué)的角度， 控制包括從纖維種植、 養(yǎng)殖、 生產(chǎn)到產(chǎn)品加工的全過 程對環(huán)境無污染、產(chǎn)品自身不受“污染”；2) 消費生態(tài)性 從人類生態(tài)學(xué)的角度，考察紡織品中殘留有毒物質(zhì)對人體健康的影響；3) 處理生態(tài)性從處理生態(tài)學(xué)的角度， 控制紡織品可回收利用、 自然降解、

3、廢物處理中其釋 放的有毒物對環(huán)境無害。2. 生態(tài)紡織品應(yīng)符合以下技術(shù)要求1) 產(chǎn)品不得經(jīng)過有氯漂白處理。2) 產(chǎn)品不得進(jìn)行防霉蛀整理和阻燃整理。3) 產(chǎn)品中不得添加五氯苯酚和四氯苯酚。4) 產(chǎn)品不得有霉味、 汽油味及有毒的芳香氣味。 有氣味， 則有殘留物存在。5) 產(chǎn)品不得使用分解為有毒芳香胺染料的偶氮染料、可致癌的染料和可能 引起過敏的染料。6) 產(chǎn)品中甲醛、可提取重金屬含量、浸出液PH值、色牢度及殺蟲劑留量 均應(yīng)符合要求。3. 檢測對象1) 有關(guān)的生態(tài)紡織品(和皮革制品)檢測對象包括：2) 服裝、睡袋、床上用品、毛巾、發(fā)飾、假發(fā)、帽子、尿片及其它衛(wèi)生用 品；3) 鞋襪、頸掛式錢袋、 手套、

4、 表帶、手袋、錢包/ 皮夾子、 行李箱、 座椅套；4) 紡織品或皮革制成的玩具，包括紡織制品和皮革服裝上的玩具；5) 最終將為消費者使用的纖維和織物。 不屬生態(tài)紡織品檢測范圍的有：1) 土工布、防水油氈基布等工程用紡織品2) 造紙毛毯、簾子布、過濾布、絕緣紡織品等工業(yè)用紡織品3) 無土栽培基布等農(nóng)業(yè)用紡織品4) 防毒、防輻射、耐高溫、阻燃等特種防護用紡織品5) 漁網(wǎng)、纜繩、登山用繩索等繩網(wǎng)類產(chǎn)品6) 麻袋、郵包等包裝用紡織品7) 醫(yī)用紗布、繃帶等醫(yī)療用紡織品8）裝飾掛件、工藝品等小物件裝飾用紡織品9）廣告燈箱布、遮陽布等室外裝飾用紡織品10）東方手工紡織制品除外11）部分回用纖維制成的紡織品4

5、. 測試項目根據(jù)目前國際上廣泛采用的 Oeko-Tex標(biāo)準(zhǔn)100,生態(tài)紡織品必須測試的項 目有：pH值、禁用染料、甲醛、重金屬、氯苯酚、色牢度、農(nóng)藥殘留、有機氯 載體、PVC增塑劑、有機錫、揮發(fā)性物質(zhì)、氣味等。所涉及的化學(xué)物質(zhì)有100多 目前實際檢測最多的主要是前五項內(nèi)容。Oeko-Tex 標(biāo)準(zhǔn) 100序號產(chǎn)品分類I嬰兒用品U直接接觸川不直接接觸W裝飾材料1酸堿度（PH值）14.0-7.54.0-7.54.皮膚04.0-9.02甲醛(mg/kg)112法令n .d.2753003003可萃取重金屬銻(Sb)30.030.030.030.0砷(As)30.21.01.01.0鉛(Pb)0.21.

6、01.0 41.0 4鎘(Cd)0.10.10.1 40.1 4鉻(Cr)1.02.02.02.0六價鉻（6+6）低于檢出限5鉆(Co)1.04.04.04.0銅(Cu)25.0 450.0 450.0 450.0 4鎳(Ni) 61.04.04.04.0汞(Hg)70.020.020.020.024殺蟲劑總量7（mg/kg）,包括 PCP/0.51.01.01.05含氯酚及五氯苯酚（PCP）0.050.50.50.52,3,5,6-四氯苯酚0.050.50.50.5鄰苯基苯酚（OPP）0.51.01.01.06PVC增塑劑（）iDINP, DNOP DEHPDIDP, BBP DBP總0.1

7、7有機錫化合物三丁基錫TBT0.51.01.01.0四丁基錫DBT1.08禁用染料可分解出致癌芳香不得使用5胺染料 致癌染料不得使用過敏性染料不得使用59有機氯染色載體1.010抗菌整理沒有811阻燃整理普通沒有8PBB TRIS, TEPA不得使用12色牢度（沾色）9耐水色牢度3333耐酸汗色牢度3-43-43-43-4耐堿汗色牢度3-43-43-43-4耐干磨擦色牢度104444耐唾液和汗液色牢堅牢13揮發(fā)物之揮發(fā)甲醛0.10.10.10.1甲苯0.10.10.10.1苯乙烯0.0050.0050.0050.005乙烯基環(huán)己烷0.0020.0020.0020.0024-苯基環(huán)己烷0.030

8、.030.030.03丁二烯0.0020.0020.0020.002氯乙烯0.0020.0020.0020.002芳香烴化合物0.30.30.30.3有機揮發(fā)物0.50.50.50.514氣味測定普通沒有異常氣味12SNV 1956511133341） 在后道加工中必須進(jìn)行濕處理的產(chǎn)品，其pH值允許在4.0-10.5之間；產(chǎn)品分類為"的皮革、涂層或?qū)訅海◤?fù)合）產(chǎn)品，其pH值允許在3.5-9.0之間。2）n.d.相當(dāng)于按日本法規(guī)112測試方法低于20mg/kg的吸光度值。3）僅適用于天然纖維（包括木質(zhì)材料）及金屬輔料。4）對無機材料制成的輔料無要求。5）合格限定值為：對 Cr+6為0.

9、5mg/kg，致癌芳香胺20mg/kg，過敏性染料0.006%。6）包含歐盟指令94/27/EC的要求。7）僅適用于天然纖維。8）Oeko-Tex允許的整理除外。9）對洗滌褪色型產(chǎn)品無要求。10）對顏料、還原或硫化染料，其最低干磨擦色牢度為3級。11）僅適用于紡織地毯、床墊以及發(fā)泡沫和有大面積涂層的用于非穿著的物品。12）無霉味、高沸石油的餾分氣味、芳香烴或香水的氣味。此外，某些服裝輔料或飾品表面含有鎳涂層， 此類含鎳配件直接或長期與人 體皮膚接觸會引起過敏和嚴(yán)重的皮炎， 德國、英國等歐盟國家已對此制訂有嚴(yán)格 的法規(guī)，并加以監(jiān)控。其檢測方法包括標(biāo)準(zhǔn)鎳（Ni）釋放量，檢測方法和加速磨 損、腐蝕的

10、檢測方法。鎘常被用作高分子材料的著色劑、涂料的著色劑、PVC材料的穩(wěn)定劑和金屬 的表面處理劑，因此某些塑料輔料或產(chǎn)品可能含有對人體有害的重金屬一一總鎘（Cd,必須嚴(yán)格監(jiān)控。對此，德國、瑞士和荷蘭等歐盟國家已有相應(yīng)法規(guī)。 不同產(chǎn)品的測試項目應(yīng)根據(jù)其原料的構(gòu)成加以選擇，對于混紡或復(fù)合產(chǎn)品, 則應(yīng)將不同的測試項目加以考慮。不同原輔料紡織品的主要檢測項目原料紡織品紡織品輔料非天然纖維和聚酯純天然纖維（含皮革）純聚酯纖維金屬附件塑料（和木制品）pH值甲醛 重金屬 偶氮染料 致癌染料 摩擦牢度 汗?jié)n牢度 水色牢度 唾液和汗?jié)n牢度pH值甲醛 重金屬 偶氮染料 致癌染料 摩擦牢度 汗?jié)n牢度 水色牢度 唾液和汗

11、漬牢度 殺蟲劑PCPTeCPCr（ W）pH值甲醛 重金屬 偶氮染料 致癌染料 致敏染料 有機氯載體 摩擦牢度 汗?jié)n牢度 水色牢度 唾液和汗?jié)n牢度Cr（ W）重金屬Ni釋放量重金屬偶氮染料總Cd除常規(guī)監(jiān)控項目之外，以下化學(xué)品和原材料還可能被一些買家列入監(jiān)控范圍:1）臭氧層消耗化學(xué)品（ODCs氯氟烴制冷劑）2）酚類聚氧乙烯非離子表面活性劑（APEO3）鹵代脂肪族化合物4）含氯漂白劑5）多氯聯(lián)苯衍生物（PCBS6）二甲基甲酰胺7）多種有機單體（如丙烯腈、二異氰酸酯等）8）石棉材料9）部分芳香胺及其鹽類10）致癌、致畸、致突變的物質(zhì)11）防蟲整理劑12）放射性物質(zhì)二、 生態(tài)紡織品的檢測技術(shù)1. 主要

12、測試儀器1）氣相色譜和氣質(zhì)譜聯(lián)用儀包括氣相色譜儀、 質(zhì)譜檢測器、氫火焰檢測器、電子捕獲檢測器、 全自動（或 頂空） 進(jìn)樣器等。主要檢測禁用偶氮染料（即致癌芳香胺） 、氯苯酚、農(nóng)藥殘留、有機氯載體、 pvc增塑劑等。2)等。3)高效液相色譜儀包括二元泵系統(tǒng)、自動進(jìn)樣器、二極管陣列 （或可變紫外 ）檢測器等。主要檢測禁用偶氮染料（即致癌芳香胺）、氯苯酚、農(nóng)藥殘留、PVC增塑劑原子吸收光譜儀包括火焰系統(tǒng)、石墨系統(tǒng)和自動進(jìn)樣器等（若一個樣品要檢測多種重金屬， 最好采用 ICP-AES）。4）原子熒光分光光度計檢測1ppb（水溶液）以下的As、Hg Se等易揮發(fā)重金屬，建議配備國產(chǎn)（北 京） 原子熒光。

13、5）紫外可見分光光度計 主要檢測甲醛，配備積分球還可檢測織物的防紫外輻射性能。6）pH酸堿度計7）其他配備旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，旋渦混合器，離心機，超聲波發(fā)生器，冰箱，電子分析天平， 微波消解器，馬夫爐，氮吹儀，索氏提取器，恒溫水浴鍋，恒溫水浴振蕩器和各 種色牢度試驗儀等等。2. 氣相色譜 -質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在生態(tài)紡織品檢測中的應(yīng)用進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，“綠色消費”、“生態(tài)安全”等倡導(dǎo)越來越受到人們的 關(guān)注。“生態(tài)紡織品”等觀念的引入正不斷促進(jìn)紡織產(chǎn)品安全性的提高， 以滿足 消費者對產(chǎn)品的要求。然而，紡織品中所含的對人體產(chǎn)生傷害(如引起過敏、致 癌、破壞基因等)的物質(zhì)，通常處于微量甚至痕量級范圍，需采用高靈

14、敏度和高 智能化的現(xiàn)代分析儀器才能檢測出來。氣相色譜 (gaschromatography,GC)- 質(zhì)譜 (massspectrometry,MS) 聯(lián)用儀因其高靈敏度和智能化，被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜組分 的分離與鑒定，已成為對紡織品檢測分析的重要工具。本文介紹了 GC-MSS對以 下幾種有害物質(zhì)檢測過程中的應(yīng)用：1) 甲醛的測定甲醛是在紡織品整理加工過程中廣泛應(yīng)用的試劑之一， 其作為反應(yīng)劑可提高 紡織品中助劑的耐久性， 作為樹脂加工劑可提高紡織品的抗皺、 防縮性。 甲醛對 生物細(xì)胞的原生質(zhì)有毒性作用，紡織產(chǎn)品如在穿著應(yīng)用過程中釋放出游離甲醛， 會對人體的呼吸道黏膜和皮膚產(chǎn)生強烈的刺激性危害， 甚

15、至引發(fā)癌癥。 國內(nèi)外已 出臺相關(guān)規(guī)定， 對產(chǎn)品中的甲醛、 游離甲醛的含量測定及含量限定做出了相關(guān)規(guī) 定。研究表明， 利用甲醛與五氟苯鹽酸氫胺的衍生化作用， 將織物中游離的甲醛 在一定條件下衍生化處理后， 借助頂空固相微萃取對衍生化產(chǎn)物醛腙進(jìn)行超聲 波提取，再利用GC-MS選擇離子檢測法定量，可確定出方法的檢測限量(甲醛檢 出限LOD值為0.02mg/kg )和適用范圍，該方法適用于各類單層或多層纖維織物 游離甲醛的測定， 且其準(zhǔn)確度、靈敏度均優(yōu)于現(xiàn)行的分光光度法， 同時克服了選 擇性低、檢測限高、 顯色試劑保留時間短和吸光度穩(wěn)定性差等缺點， 為紡織品中 低限量甲醛的測定提供了一種快速、便捷的檢

16、測方法。2) 禁用偶氮染料的測定 禁用染料主要分為致敏性染料與致癌性染料。 市場上流通的合成染料中近 70%為 偶氮染料， 其中可能會還原出致癌芳香胺的約 210種。經(jīng)長期研究和臨床試驗表 明，在一定條件下某些含偶氮染料的產(chǎn)品會釋放出有致癌作用的芳香胺， 有毒物 質(zhì)通過人體皮膚的吸收進(jìn)入體內(nèi)， 引發(fā)人體病變， 因此，對禁用偶氮染料的檢測 已成為生態(tài)紡織品生產(chǎn)及評價的重要指標(biāo)。氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用法（ GC-MS則 憑借其對混合物特有的分離能力， 對化合物相對分子質(zhì)量、 分子式及其結(jié)構(gòu)式的 確定能力以及其較高的靈敏度，被認(rèn)為是對禁用芳香胺最有效的檢測方法。3）農(nóng)藥殘留的測定 在天然植物纖維的種植過

17、程中會用到多種農(nóng)藥（如殺蟲劑、除草劑等） ，在紡織品加工過程中絕大部分被除去， 但仍可能有部分殘留在最終產(chǎn)品上。 雖然農(nóng) 藥的危害因其毒性和殘留量有關(guān)，但其則極易被人體皮膚吸收并引發(fā)不良反應(yīng)， 但目前國際上還沒有針對紡織品中農(nóng)藥殘留的檢測技術(shù)和通用的分析方法。 王明 泰等通過超聲波提取和固相萃取凈化技術(shù)，研究建立了紡織品中 77 種農(nóng)藥殘留 的氣相色譜質(zhì)譜檢測方法， 包括有機氯農(nóng)藥 26種、有機磷農(nóng)藥 30 種、擬除蟲 菊酯農(nóng)藥 12 種、氨基甲酸酯農(nóng)藥 8 種、有機氮農(nóng)藥 1 種。4）異味的測定在國際通認(rèn)的生態(tài)紡織品 標(biāo)準(zhǔn) Oeko-TexStandard100 和我國強制性標(biāo)準(zhǔn) GB184

18、02003國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范中都明確指出：生態(tài)紡織產(chǎn) 品不得有霉味、高沸程石油味 （ 如汽油、煤油味 ） 、魚腥味、芳香烴味和香味等。 對異味的檢測評定方法主要是嗅覺法， 但該方法存在較大的主觀因素。 因不同氣 味的化學(xué)組成不同，可根據(jù)指紋圖譜的差異進(jìn)行氣味的辨別評定。5）VOC含量的測定VOCs（Volatileorganiccompounds） 即揮發(fā)性有機化合物， 人體吸入有害的 VOC （如丙酮、甲苯、苯酚等）會導(dǎo)致機體免疫力水平失衡、影響中樞神經(jīng)、出現(xiàn)頭 暈等癥狀。 Oeko-TexStandard100 對生態(tài)紡織品中含有的揮發(fā)性有害物質(zhì)的限量 有嚴(yán)格要求，目前對VOC含量的測定常采取氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，如張卓旻等人研究建 立了頂空固相微萃取一氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用方法（HSSPME-GC-M測定揮發(fā)性有機物甲苯、 4- 乙烯基環(huán)己烯、苯乙烯、萘和 1- 苯基環(huán)己烯；聶鳳明等人通過進(jìn) 一步對比性研究， 建立頂空固相微萃取氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用測定紡織品中苯乙 烯含量的方法。參考文獻(xiàn)1 鄭娟，蘇紅偉，陳如現(xiàn)代分析測試技術(shù)在印染行業(yè)的應(yīng)用(五) 氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)及其在紡織工業(yè)上的應(yīng)用 J 印染， 2007，7：40-43 2 石紅，楊偉中紡織品甲醛含量測定精度的探討 J 印染，2005，10：42-44 3 王為諾生態(tài)紡織品主要檢測項目介紹 J 中國纖檢