生态纺织品分析与测试.ppt

组员 韩斌胡洋张海慧 生态纺织品的测试 生态纺织品测试标准的重要性 目前我国已经越来越重视纺织服装产品的生态技术标准制定工作 但相关技术法规的不完善 标准过低成为我国技术性贸易壁垒体系的最大缺陷 严重影响了我国纺织服装产品的出口 使我国处于被动地位 所以研究主要纺织品出口国的生态技术法规体系 标准体系对解决我国遭遇的技术性贸易壁垒问题是非常具有现实意义的 生态纺织品含义 生态纺织品是指采用对环境无害或少害的纤维原材料制成并对人体健康无害的纺织产品 生态纺织品的含义目前主要分为广义和狭义两种 广义生态纺织品 又称全生态纺织品 环保纺织品或绿色纺织品 是指产品从原料的制造加工 生产 消费 回收利用及废弃处理等的整个生命周期都要符合生态性 既对人体健康无害 又不破坏生态平衡 狭义生态纺织品 又称部分生态纺织品或半生态纺织品 是指在现有的科技水平下 釆用对周围环境无害或少害的原料制成的对人体健康无害或达到生态纺织品标准的产品 目前主要是依据相应生态纺织品标准进行检测 生态纺织品具有的性质 1 生产生态性 是从生产生态学角度出发 主要指纤维在种植 养殖 生产到产品加工等全过程中对环境及自身无污染 2 消费生态性 是从人类生态学的角度考虑 主要考核纺织品中残留有毒物质对人体健康的影响 3 处理生态性 从处理生态学的角度 生产符合特定标准要求的产品 国际对生态纺织品的界定 一 纺织品的生产过程对环境不造成有害的影响 且符合不污染空气 不污染水资源等条件 二 将服装和纺织品中对人体健康产生不良影响的有害物质的含量降至最低 三 在洗涤和保养衣物的过程中对穿着者和周围环境不会产生影响 四 纺织品在废弃处理时不释放有害物质焚化销毁时不污染空气 中国 生态纺织品 技术要求 1 产品不经过有氯漂白处理 2 产品不得进行防霉蛀和阻燃整理 3 产品中不得添加五氯苯酚或四氯苯酚防腐剂 4 产品中不得有霉味 汽油味等 5 产品不得使用可分解出有毒芳胺的偶氮染料 可致癌染料和可能引起过敏的染料 6 产品中甲醛 可提取的重金属含量 浸出液pH值 色牢度和杀虫剂残留量应符合技术标准 检测项目 生态纺织品标准中的考核项目可以分为五大类 分别是常规项目 1 pH值 甲醛 色牢度 异味 2 重金属 3 有害染料 可分解芳香胺染料等 4 环境激素 杀虫剂等 5 其他有害物质 我国所取得的进步及不足 我国生态纺织品技术标准经过多年发展 已取得长足进步 GB T1885 2009生态纺织品技术要求已做出重大调整 已基本与2008版Oeko TexStandard100标准一致 但与2015版Oeko TexStandard100标准相比 生态纺织品消解样品中总金属 铅 镉 邻苯二甲酸酯 DEHP BBP DBP 其它残余化合物 多环芳烃 阻燃整理剂 表面活性剂等限量方面还存在较大差异 PH值的的测定 所谓pH值 就是水萃取液中氢离子浓度的负对数 pH值检测是在室温下 用带有玻璃电极的pH计测定纺织品水萃取液的pH值 生态纺织品标准pH值的不同检测方法标准对比见表3 1 注意事项 需要提出的是 水萃取液的制备中 GB和ISO是在具塞烧瓶中加入一份试样和100mL水或氯化钾溶液 摇动使样品完全湿润后置于机械振荡器上振荡2h 5min 室温下测定pH值 AATCC是在烧杯中以中等速度煮250mL蒸馏水10分钟 浸入样品 用表面皿盖住 再煮10分钟 冷却至室温测定pH值 JIS是在烧瓶中煮50mL蒸馏水 煮沸2min后离开热源 直接将试样放入刚离开热源的热水中 加塞放置30min 将萃取液调至25 2 后测定pH值 PH小结 由表3 1可以看出 GB修改采用ISO 所以与ISO的检测方法标准的差异较小 而与AATCC JIS的检测方法标准的差异较大 对pH值和甲醛含量按照不同的方法标准进行实验检测 pH值的检测结果为 AATCC标准最为严格 其次是JIS标准 GB和ISO的结果基本相同甲醛含量的检测结果为 AATCC标准最为严格 GB ISO和JIS的结果略微有点差异 甲醛的测定 目前 我国测试纺织品中甲醛含量都要求采用水萃取法 美国对甲醛含量的要求没有日本严格 这点可以从两国标准的广度和深度看出 日本较多采用液相萃取法 水萃取法测定纺织品中甲醛含量的原理是将纺织品置于40 左右的水溶液中萃取 萃取液中的甲醛与纳氏试剂中的乙酰丙酮发生反应 再用分光光度计在特定波长412nm处测定吸光度值 再通过参照甲醛标准工作曲线求得甲醛含量 生态纺织品标准甲醛含量的不同检测方法标准对比见表3 2 注意事项 AATCC是在容器中放入50mL去离子水 将织物悬挂在水面上方 密封容器将其置于49 1 的烘箱中一段时间 取出并冷却至少30min 取5mL纳氏试剂放入试管中 加入原密闭容器中的试液 取5mL纳氏试剂和5mL去离子水用作空白试剂样 将试管放入58 1 的水浴中保持6min 测试吸光度 甲醛小结 对色牢度按照不同的方法标准进行实验检测发现 GB和ISO的各项色牢度测试结果基本一致 GB和JIS的各项色牢度测试结果基本相差不大 色牢度 色牢度顾名思义是指纺织品的染色牢度 是纺织品在特定环境条件下保持颜色的程度 是评价纺织品内在质量的重要指标之一 色牢度若不达标不仅会对浅色衣物产生站污 还会影响着消费者的健康安全 色牢度检测项目种类繁多 有耐水色牢度 耐阜洗色牢度 耐汗渍色牢度 耐日晒色牢度 耐摩擦色牢度 耐氯化水色牢度 耐光汗色牢度等 目前 我国对生态纺织品色牢度要求 主要体现在耐水色牢度 耐汗渍色牢度 耐干摩擦色牢度及耐唾液色牢度等方面 禁用偶氮染料 禁用偶氮染料又称可分解致癌芳香胺染料 属纺织品中危害程度较大的物质 目前标准中可分解致癌芳香胺增加到种 其本身毒性有限 但与人体皮肤长期接触后 在一定还原条件下发生反应 形成可致癌的芳香胺化合物 吸收后经活化作用可诱发人体产生病变 主要检验方法有以下种 薄层色谱法 气相色谱质谱联用法和高效液相色谱法 重金属含量 重金属正常是指相对密度大于的金属 如铜 铅 镉 铬 萊等 其次如砷 硒等由于化学性质和毒性与重金属相近 因此也被纳入重金属考核范畴 残留在纺织品上的重金属一旦被人体吸收 会在骨豁 肝脏 心脑中蓄积 当量累计到一定程度后便会对人体身心健康造成危害 纺织品中重金属含量检验方法主要有原子吸收法和电感稱合等离子发射光谱法 目前以原子吸收法检验最为常用 电感親合等离子发射光谱法 则是目前重金属含量检验中最为便捷快速方法 生态纺织品检测技术标准化 从新发布的一系列国家生态纺织品检测方法标准看 现代分析测试技术在其中扮演了十分重要的角色 近年来 随着现代分析测试技术的飞速发展 一些大型精密仪器分析手段迅速得到推广和普及 在这些测试方法标准中 所涉及的现代测试技术主要有三类 色谱技术 原子光谱技术和分子光谱技术 其中 色谱分析技术的运用最为广泛 色谱分析技术 1 气相色谱 质谱联用技术2 高效液相色谱技术 气相色谱 质谱联用技术 是生态和环境分析中最重要的分析手段之一所使用的检测器有多种 主要有 热导检测器 TCD 火焰离子化检测器 FID 火焰光度检测器 FPD 氮磷检测器 NPD 电子捕获检测器 ECD 光离子化检测器 PID 原子发射光谱检测器 AED 红外光谱检测器 IRD 和质谱检测器 MSD 质谱检测器 MSD 是一种质量型 通用型GC检测器 其工作原理与质谱 MS 仪相同 高效液相色谱技术 高效液相色谱分析具有极强的分离能力 混合物中一些化学性质极为相似的组分 用高效液相色谱可以得到很高的分离度和令人满意的分辨率 此外 分析时间短也是其主要的优点之一 紫外 可见吸收检测器是液相色谱中应用最为广泛的检测器 高效液相色谱 二极管阵列分光光度检测 HPLC DAD 技术和高效液相色谱 质谱联用 LC MSD 技术也是十分重要的技术手段 在生态纺织品检测中其已成功地用于禁用偶氮染料 致癌染料和致敏染料的检测 原子光谱分析技术 1 等离子体原子发射光谱 ICP 分析技术2 原子吸收分光光度 AAS 分析技术 等离子体原子发射光谱分析技术 等离子体发射光谱分析技术 是以等离子体放电方式作为发射光谱的激发光源 所谓的等离子体是一种温度非常高的高度电离的气体 它是由高频感应加热形成的 与传统的以放电为光源的电弧火花发射光谱不同 等离子体发射光谱样品雾化成气溶胶后 被载气送入炬管中心的样品喷射管 进入等离子体放电区 进入放电区后在起始辐区 IRZ 内气溶胶被去溶和原子化 接着 在正常辐射区 NRZ 内被激发 发生电离和辐射 最后 在尾焰部分 原子 离子和电子复合为分子和粒子 原子被激发后从基态能级跃迁到激发态再回到基态而发出光 原子吸收分光光度分析技术 其原理是 将样品通过适当的火焰技术加热至高温 使分子的化学键断裂 产生许多以自由漂浮形式 原子云 存在的单个原子 目前原子吸收分光光度仪品种繁多 其中应用性能比较理想的当数采用石墨炉技术的原子吸收分光光度仪 采用石墨炉原子吸收分光光度仪分析大多数金属 都可以达到极高的灵敏度 其最佳工作范围为1 10pg 皮克 1pg 10 12g 对部分元素则更可达10fg 飞克 1fg 10 15g 由于原子化效率接近100 极小数量的金属样品 1 100 L 就能产生很高的信号 分子光谱技术 在分子光谱法中 分子结构信息最丰富 应用最广泛的方法是红外光谱法 IR 红外光谱分析是利用物质分子对红外光的吸收特性而进行分析鉴定的 红外光谱分析技术具有适用样品范围广 提供的结构成分信息丰富 仪器使用和维护方便等特点 但其在实际应用中仍有不少局限 局限之一是对待测样品