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纺织品中有毒有害物质检测技术及其问题初探

2021-11-27周美玉

皮革制作与环保科技 2021年17期
关键词:有害物质染料甲醛

刘 坤,周美玉

(青岛检验检疫技术发展中心,山东 青岛 266000)

1 纺织品中有毒有害物质的组成及危害性

1.1 甲醛的组成及其危害

甲醛具有游离态的特征,当甲醛和纤维结合应用时,能提升纤维的弹性,使纺织品的抗皱能力和抗缩性等均有明显提升。因甲醛是有毒物质,过度接触会给人体健康带来潜在危害,损伤人体皮肤和内脏,甚至有诱发癌变风险,因此,在纺织品的有毒有害物质检测中,甲醛应作为检测重点。

1.2 重金属的组成及其危害

在纺织品的生产过程中,能够接触并引入重金属的环节是多方面的,如用于纺织的植物在土壤中生长时吸入了一些重金属,或者在生产加工环节被加入到助剂和固色剂、催化剂、阻燃剂、金属络合染料等,由于此类物质中所含有的重金属物质主要包括Sb(锑)、As(砷)、Pb(铅)、Cd(镉)、Cu(铜)、Cr(铬)、Ni(镍)等,过量携带后果严重,因此,需在纺织品的生产过程中将其去除干净,以绝后患,否则不但会给人体健康带来严重威胁,甚至会造成周边环境的污染[1]。由此可见,做好对纺织品中重金属的来源限定就显得尤为重要。此外,在人类的生产和发展中离不开微量的金属元素,此时要保证人们的身体健康,则应保证金属元素的应用“量”。由此可知,在纺织品的生产环节,加强对有毒有害物质的检测,科学应用相应的检测技术就显得尤为重要。

2 纺织品中有毒有害物质检测常用技术

2.1 甲醛的检测

在不同的国家,对纺织品中甲醛含量的最高限值存在一定差异。如在日本,纺织品的进口标准根据其类型的不同而有所差异,其中,婴儿类的纺织品甲醛含量要求不超出20 mg/kg;成人类的纺织品甲醛含量要求不超出75 mg/kg;外衣的甲醛含量最高不能超出300 mg/kg。在国内,对纺织品的甲醛含量限制基本与国际标准保持同一水平,其中婴儿类的A类产品中甲醛的含量不能高于20 mg/kg;与人体皮肤直接接触的B类产品的甲醛含量不能高于75 mg/kg;非接触皮肤类的C类产品的甲醛含量不能高于300 mg/kg[2]。

当前,纺织品中有毒有害物质的检测中常用的技术手段包括:第一,水萃取法。通过水萃取法能快速、准确地检测出处于游动状态的甲醛含有量,在检测过程中,具有便于操作,原理简单,适用范围广的特点。采取此种方法能有效完成纺织品的初期检测,并以此为依据加以改进。若检测中利用碘量法与pH滴定仪结合的方法,能大大提升检测速度,同时能提升纺织品中甲醛检测含量的精准度。第二,气相色谱检测法。当前,纺织品内部进行甲醛检测的普遍方法为乙酰丙酮比色法。因当前的纺织品种类多样,加之需要检测的产品批次多,其中的甲醛含量存在差异,只利用该种方法检测会出现操作复杂、效果不明显的弊端,要消除这些问题,采用此种方法进行检测时多会选择2,4-DNP为衍生剂,并用含毒性较低的环乙烷为萃取物,以便更精准、快速地检测出纺织品中的甲醛残余物质,有效避免了过去常用检测方法中存在的弊端。

2.2 重金属的检测

由于有害重金属无法在水中被充分分解,当人体与其长期接触时,会在肝脏、骨骼和脑部形成蓄积,一旦超过一定的阈值则会给人体造成不可逆的伤害。此外,因有害重金属会和蛋白酶等结合造成蛋白质失去活力,会有损人体神经的正常机能而造成慢性中毒。而纺织品中含有的有害重金属又非常多,多来自于染料,它们在非游离状态下不会给人体带来危害,一旦人体出汗,其酸性会将纺织品中的有害重金属游离出来,通过毛孔被人体吸收,继而产生不良反应。

在国际标准中,对有害重金属的要求非常高,以拉链、纽扣为例,其重金属的含量不能高于0.5 mg/cm[3]。在国内,在针对纺织品中含有有害重金属的检测工作中,检测重点多集中在婴幼儿服装方面,其限值根据不同金属的差异性有所不同。当前,对重金属的检测方法应用中,主要利用电感耦合原子发射光谱法、原子吸收分光光度法和原子荧光分光光度法的定量分析方法,前两者主要用于萃取纺织品中的锑、砷、铅、镉、铜、铬、镍等重金属物质,其应用中具有准确度高、抗干扰性好、应用便捷的特点,因此法对检测砷、汞方面效果不佳,遂多采用原子荧光分光光度法对其进行检测,经应用实践,这一检测方法因其具有较强的灵敏度,在浓度不高的汞和砷等重金属检测中效果显著。

2.3 有害染料的检测

禁用偶氮染料能将芳香胺染料进行分解处理,作为偶氮基两端连接芳基的一种有机化合物,其含有的被禁用种类经还原释放后含有量约达全部偶氮染料的5%,当它们与人体皮肤持久接触时会生成致癌物,一旦被人体吸收则增加诱发DNA突变的风险,具有致癌性。因不同染料的特点各异,因此,被人体吸收的程度会有所不同,但均引起国际社会的高度重视。

早在1994年,德国提议禁止在纺织品中应用有害偶氮染料,后受到国际社会的广泛赞许和推崇,2018年,国际汉堡防治协会颁布的《生态纺织品标准Oeko-Tex Standard 100》中重点提及了苯胺物质,并将其列入致癌高风险物质,对其含量作出了明确规定。此后,中国纺织品也将有害染料进行了分类,共4大类24种,其中,可分解致癌芳香胺染料含量不得高于20 mg/kg;致癌染料、急性毒性染料、21种致敏性分散染料的限制要求低于50 mg/kg[4]。

当前,可分解致癌芳香胺染料检测多选用气相色谱质谱联用仪法和高效液相色谱法。致癌染料检测选高效液相色谱-二极管阵列检测器法,此法应用范围广,操作便捷,但存在致癌染料萃取率不高、灵敏度低、抗干扰差的不足;致敏染料多选高效液相色谱-质谱检测器法或高效液相色谱-二极管阵列检测器法,应用中工序相对复杂。

2.4 邻苯二甲酸酯的检测

邻苯二甲酸酯作为一种增塑剂,属环境激素类物质范畴,多存在于纺织品的PU或PVC涂层、胶浆印花及人造革制造等生产工艺环节,对提升产品的柔韧性和附着力具有良好效果。因邻苯二甲酸酯具有毒性,且可溶于有机溶剂,当被渗入人体时会产生雌激素效果,对人体的内分泌形成不利干扰,还会影响男性的生育,儿童过度接触则易产生性早熟,并损伤人体肝脏。有国际卫生组织的癌症机构已将其列入2 B类致癌物范畴。欧盟等也早已对其限值标准进行规定,在国内现行标准中,要求婴幼儿服装中6种邻苯二甲酸酯类的总量应不超出0.1%。

当前,对于邻苯二甲酸酯的检测方法已相当成熟,国外已有相应的检测标准,目前应用比较广泛的,是用有机溶剂萃取后用气相色谱质谱联用仪联合检测的方法。

3 我国纺织品检测技术应用中存在的问题

3.1 常规检测领域应用中存在的技术问题

相比较国外发达国家,我国的纺织品质量检测方面尚有一定的进步空间,这主要是因为国内的企业在前期投资中过于重视技术设备的加持,忽略了技术的进步,因而造成检测技术的滞后。加之我国在纺织品的有毒有害物质检测技术研发方面的起步相对晚一些,研究层次尚不够深入,检测技术研究在纺织品检测中的应用不足等,均是造成国内纺织品检测技术应用中出现检测不及时等问题出现的主要原因,由此产生了盲目生成、检测技术滞后、纺织品质量无法保证等系列问题,应引起足够重视。

3.2 国外技术垄断影响造成的问题

因欧美等西方发达国家在纺织品有毒有害物质检测技术的研究方面起步较早,其已于先期在贸易上形成技术壁垒,给我国的纺织品出口带来不利影响。此外,因我国在纺织品有毒有害物质限定标准的更新方面存在不及时问题,也是进一步拉大我国与国际纺织品安全要求差距的一个重要因素。

近年来,随着人们生活水平的不断提高,人们的品质需求提升,对纺织品的有毒有害物质检测与控制产生更为急切的需求,这一改变为相关质量监管部门强化有毒有害物质检测,创新纺织品检测技术发展,完善纺织品品质监控体系、提高外拓出口贸易区域和内销产品品质等均创设了一定的基础条件,同时为技术发展提供保障。

3.3 标准化认证问题

当前,国内的纺织业检测机构中存在的问题主要集中在怎样获取认证资格。未来的纺织品检测机构,更应加强对纺织品有毒有害物质检测技术研究的重视度,加大人才技术培养,不断为检测队伍补充新鲜血液,在壮大人才队伍的同时,积极引进先进的检测技术,做好专业检测人员的储备工作,不断加强专业认证教育,通过学习借鉴国外的先进经验,结合国内纺织业发展和检测现状,进一步完善质量标准化认证体系。

4 结语

综上所述,纺织品作为人类生活的必需品,是一件关乎国计民生的大事,当其有毒有害物质超标时会威胁到人体健康和生态环境,加强对纺织品中有毒有害物质的检测尤为重要,为杜绝不合格产品的出现,必须加大纺织品中有毒有害物质的检测力度,加强技术创新,方可解决当前的检测问题,保证人民的生命健康,维护生态平衡,促进纺织业的持续、稳定发展。

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