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摘要:人们所熟知的纺织品中的有毒有害物质主要有可分解芳香胺染料、致癌染料、致敏染料、甲醛、重金属等。随着科技的发展和全球消费者环保观念的增强,纺织品中有毒有害物质的范围在日益扩大,特别是那些持久性强、具有生物累积性或对环境危害大的有毒有害物质备受关注。文中对纺织品中有毒有害物质检测技术进行了分析。
关键词:纺织品;有毒有害物质;检测技术
1导言
20世纪80年代以来,纺织品中有毒有害物质对人体和生态环境的危害引起广泛关注,纺织品中有毒有害物质的限量要求得到越来越多国家和组织的强制性认可。为保证穿着的安全、绿色,并减少生产流通等领域引入的各类污染物的途径和数量,通行的各项标准在增补修订过程中,也普遍把更多的有毒有害物质纳入认证要求,现有限量指标也在提高要求。尤其是难代谢、易生物积累的重金属和有机污染物,越来越多的数据显示这类物质潜在的生理毒害性在自然条件下会持续作用很长时间,并可通过食物链在人体聚集。
2有害染料
2.1可分解致癌芳香胺染料
可分解致癌芳香胺染料也称为禁用偶氮染料,已成为生态纺织品最基本的质量指标之一,是指含一个或多个偶氮基(-N=N-)的芳香族化合物,偶氮染料是染料中庞大的家族,属于该类结构的染料有几千种。研究表明,部分可分解致癌芳香胺染料在人体的正常代谢条件下会还原出某些对人体或动物有致癌作用的芳香胺,并通过人体的活化作用改变DNA的结构,引起人体的病变和诱发癌症。目前禁用的可分解致癌芳香胺染料共24种,4-氨基偶氮苯是新增成员。
2.2致癌染料
致癌染料是指某些可能引起人体或动物体生成肿瘤或癌变的染料。致癌的原因有很多种,一种是在某种条件下裂解产生具有致癌作用的化学物质,如某些偶氮染料在还原条件下会分解产生致癌芳香胺;另一种是未经还原等化学变化即能诱发人体癌变的染料,染料本身直接与人体或动物体长时间接触就会引起癌变。目前已知的致癌染料有11种,但列入GB18885—2009监控范围的仅为9种,其中直接染料3种,分散染料3种,碱性染料2种,酸性染料1种,致癌染料在纺织品上绝对禁用,要求限量为50mg/kg。
2.3急性毒性染料
急性毒性染料对人体危害很大,在人体内的累积达一定量时,能与体液和组织发生生物化学作用或生物物理学变化,扰乱或破坏机体的正常生理功能,引起暂时性或持久性的病理状态,甚至危及生命。对人体或动物的半致死量LD50<100mg/kg的急性毒性染料有:碱性黄21、碱性红12、碱性紫16、碱性蓝3、碱性蓝7、碱性蓝81、碱性橙156、碱性橙165、直接橙62、冰染色基20、冰染色基24、冰染色基41、Ingrain蓝2:2等。
2.4致敏染料
致敏染料是指某些会引起人体或动物皮肤、黏膜或呼吸道过敏的染料,这些染料从织物迁移到皮肤上容易引发人体过敏反应,如果该类染料长时间接触皮肤后,会对人体产生危害。致敏染料主要用于聚酯纤维及其混纺产品的印染,有时也用于其他合成纤维如聚酰胺、醋酯的印染。目前致敏染料共发现27种。因此在一些国家的技术法规和标准中对这些染料进行了限制和禁用。目前GB18885—2009受控的致敏性分散染料有21种,均为分散染料,其限量为50mg/kg。
3纺织品中有毒有害物质检测技术
3.1甲醛
由于甲醛防腐性能优良,在树脂整理过程中使用添加甲醛的助剂,可达到防皱、防缩、阻燃的效果。尤其是对纯棉纺织品,使用含甲醛的印染助剂可有效提高面料的硬挺度。为降低成本使用甲醛含量高的助剂,而水洗不彻底,甲醛残留就可能超出国家标准允许的范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不同的国家对于甲醛含量的限值有着明确的规定,以日本为例,其对于不同类型的纺织品进口的标准不同,对于婴幼儿纺织品来说,甲醛的含量应控制在20mg/kg以内,对于成人纺织品来说,如内衣的甲醛含量控制在75mg/kg以内,而对于外衣来说,甲醛含量应控制在300mg/kg以内,以保证其有毒物质含量在可控范围内。我国对甲醛的限量基本与国际上一致,婴幼儿类产品(A类)的甲醛含量≤20mg/kg,直接接触皮肤类产品(B类)的甲醛含量≤75mg/kg,非直接接触皮肤类产品(C类)的甲醛含量≤300mg/kg。水萃取法是最常用的甲醛检测方法之一,使用分光光度计测定游离甲醛,该方法能够有效地检测纺织品中甲醛的含量,这种方法具有简易性以及普遍性,同时也可使用碘量法提高检测的准确性。气相色谱法可测定纺织品中痕量释放甲醛的含量,这类方法的检测效果好,精密度高,但是原理以及操作流程复杂,由于纺织品品种多样,可能难以满足大需求的检测要求,在实际的使用过程中,常常结合萃取等技术简化步骤,从而提高甲醛检测的效率。
3.2有害重金属
重金属的检测方法常常使用电感耦合原子发射光谱法、原子吸收分光光度法以及原子荧光分光光度法进行定量分析。电感耦合原子发射光谱法和原子吸收分光光度法可用于检测砷、镉、钴、铬、铜、镍、铅、锑等8种可萃取重金属,电感耦合原子发射光谱法可同时测定这8种重金属,且准确性和抗干扰性更好,实际应用当中更方便。由于电感耦合原子发射光谱法和原子吸收分光光度法对于砷和汞的检测效果不是很理想,一般用原子荧光分光光度法测定可萃取砷和汞,该方法灵敏度更高,对于低浓度的汞和砷测定更加准确。
3.3有害染料
可分解致癌芳香胺染料可以用气相色谱质谱联用仪法和高效液相色谱法测定。致癌染料采用高效液相色谱-二极管阵列检测器法,该方法在国内被广泛使用,具有操作简单、仪器设备要求低的特点。但同时,此方法也存在一定的问题,比如致癌染料萃取率低、二极管阵列检测器灵敏度低、受基质干扰大等。致敏染料可以采用高效液相色谱-质谱检测器法或高效液相色谱-二极管阵列检测器法。这些方法都涉及复杂的预处理步骤。
3.4邻苯二甲酸酯
邻苯二甲酸酯检测方法已非常成熟,国内外都发布了检测标准。一般是用有机溶剂萃取后使用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)进行检测。
3.5含氯苯酚
用于纺织品中含氯苯酚检测的标准根据所采用的检测方法不同分为两部分:GB/T18414.1—2006《纺织品含氯苯酚的测定第1部分:气相色谱-质谱法》和GB/T18414.2—2006《纺织品含氯苯酚的测定第2部分:气相色谱法》。两部分方法原理是一致的,即用碳酸钾溶液提取试样,提取液经乙酸酐乙酰化后以正己烷提取,用相应的仪器进行检测。
3.6烷基酚与烷基酚聚氧乙烯醚
检测烷基酚聚氧乙烯醚采用索氏提取进行前处理后,用高效液相色谱法或液相-质谱联用法测定,该方法准确性高,但前处理方法耗时较长,检测速度慢,难以处理大批量样品。
3.7全氟辛烷磺酰基化合物
可用气相色谱及气相色谱质谱串联法、高效液相色谱法,这几种方法都需要对样品进行衍生处理,前处理复杂,且必须对样品进行一定的净化处理。目前PFOS的最新检测方法是用甲醇超声萃取后,用LC-MS/MS测定,该方法灵敏度和选择性较好,但要避免过度检出。
3.8富马酸二甲酯
纺织品中DMF检测方法主要有气相色谱/质谱法和高效液相色谱法。气相色谱/质谱法检测低限为0.1mg/kg,可应用于基质复杂、DMF含量较低的样品检验。高效液相色谱法快速简便和准确,尤其适合多组分复杂基体纺织品样品的分析。
4结束语
总之,在科技发展日新月异的今天,技术贸易壁垒也在持续升级,在立法中加入更多的化学禁用或限用物质将成为必然。然而,因纺织品中有毒有害物质多源于印染及后整理过程,这就要求我们必须严控印染行业的上游关联行业,严把产品设计和开发关,多用低毒的高效产品,以提高纺织品的生态性能,从而提升整个行业的社会效益和经济效益。
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论文作者:李洋,郝凤平
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/30
标签:染料论文; 纺织品论文; 甲醛论文; 色谱论文; 有害物质论文; 高效论文; 中有论文; 《防护工程》2019年第4期论文;