纺织品安全评价及检测技术
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第1章 纺织品的安全性能评价及技术

1.1 纺织品的安全性能概念

健康和环保是人类共同关注的话题。在世界性崇尚自然、绿色消费的浪潮下,纺织品和服装的安全性问题也越来越引起人们的关注和重视,成为纺织和服装行业的重要研究课题,纺织品对人体是否存在危害的问题已成为人们除药品和食品外又一重点关注的领域。纺织产品的安全主要包括制品所用面料是否含有有害物质,所用材料是否卫生,产品的结构和附件是否安全和牢固等。

根据《国家纺织产品基本安全技术规范》(GB 18401—2010)定义:纺织产品(textile products)是以天然纤维和化学纤维为主要原料,经纺、织、染等加工工艺或再经缝制、复合等工艺而制成的产品,如纱线、织物及其制成品。纺织品包括衣着用纺织品、装饰用纺织品、产业用纺织品。衣着用纺织品包括:各种服装;制作服装用的各种纺织品面料;里料、垫料、填充料、装饰线、缝纫线等纺织辅料。装饰用纺织品包括:帷幔(窗帘、门帘)、餐用纺织品(餐巾、餐桌布)、家具用纺织品(布艺沙发、家具套)、室内装饰物(床饰、地毯)、床上用品(床罩、被罩、枕套、枕巾等)、户外用品(帐篷、雨伞等)。产业用纺织品包括土工布、医疗卫生用品(医用口罩、医用脱脂纱布、医用脱脂棉)、妇婴保健用品、劳保用品(手套、矿工服)等。

(1)物理外观与安全设计方面的要求 主要指标如下。

①尺寸稳定性。主要分为干洗尺寸变化率和水洗尺寸变化率。指纺织品水洗或干洗再经过干燥之后,纺织品尺寸发生的变化率。稳定性的好坏直接影响到纺织品的性价比和服装的穿着效果。

②粘合衬部位剥离强度。西服、大衣、衬衣类产品中,面料覆有一层无纺粘合衬或有纺粘合衬,使面料具有相应的平挺度和回弹性。同时使消费者在穿着过程中不易变形、走样,起到一件服装的骨架作用。同时对有粘合衬部位也需要维持穿用洗涤后仍保持粘合衬与面料的粘合力。

③起球。起球是指织物经摩擦后起球的程度。织物起球后外观明显变差,直接影响美观。

④缝子纰裂或纱线滑移。指缝迹处受力拉伸时,纱线离开缝迹处最大的滑移量。一般指袖缝、袖窿缝、侧缝、后背缝等服装产品主要接缝部位的纰裂程度。纰裂程度达不到标准规定指标,反映了面里料的经纬纱配置不当,织物紧度小,直接影响穿着外观,甚至无法穿着。

⑤断裂、撕破或顶破、胀破强力。断裂强力指引起机织物断裂所承受最大的力;撕破强力指机织物被物体勾住,局部纱线受力断裂而形成裂缝,或织物的局部被握持,以致织物被撕成两半,通常称为撕破;顶破、胀破指针织物受力部位鼓起扩张而胀破的现象,这些指标不合格直接影响使用效果及使用寿命。

⑥纤维含量。表示纺织品所含的纤维成分和数量。纤维含量是指导消费者购买产品的重要参考信息和决定产品价值的重要因素之一,生产企业有的故意在纤维含量上以次充好,以假乱真,有的胡乱标示,混淆概念,欺骗消费者。

⑦耐磨性。是指织物抵抗磨损的程度,磨损是织物损坏的一个主要方面,它直接影响织物的耐用性。

⑧外观缝制要求。包括测量规格、表面疵点、缝制、整烫、线头、污渍等。特别是婴幼儿作为弱势群体,一向是我们重点保护的对象。婴幼儿用纺织品是直接接触孩子的生活用品,它的安全性、舒适性,是家长及全社会都关注的焦点。比如对领圈的大小、耐久性标签的缝制位置、装饰物的要求、印花部位的要求等都涉及安全性。

⑨儿童服装绳带等小部件的安全性。近三年来我国童装被召回比例呈逐年上升趋势,童装出口存在较大压力。欧盟和美国对中国产品实施的强制措施,不仅给出口企业带来直接经济损失,在一定程度上也损害了中国制造的国际声誉。

从产品安全的角度来看,服装对儿童可能产生的机械性危害主要有以下几方面。

a.局部缺血性伤害:在人体足部或手部,松散、未修剪的绳线会包覆手指或脚趾,阻碍血液循环,产生局部缺血性伤害。

b.拉链:引起夹持事故,带有拉链的男裤易造成儿童生殖器被拉链齿夹住。

c.尖锐物体伤害:包含尖锐物体的服装会对儿童产生刺伤、划伤或更严重的伤害。

d.可拆分部件伤害。纽扣、套环、花边等小部件若与服装主体分离,可能会给儿童带来危害,特别是三岁及以下的儿童。

e.勒伤、勾住和缠绊。带有绳索的服装易导致勒伤、勾住和缠绊等伤害。

f.视力、听力受限。带有风帽和某些种类头套的服装会影响到儿童视力或听力,增加儿童发生事故的可能性,特别是操场事故、交通事故。

g.窒息。风帽材料不透气可能导致窒息。三岁及三岁以下的带有风帽的儿童睡衣也有可能导致窒息。

h.哽塞。学龄前儿童,特别是12个月以下的婴儿,在吮吸、吞咽蝴蝶结或缎带等部件时,易产生呕吐事故,造成吸入性呕吐或其他严重疾病。

i.绊倒和摔倒。大多数绊倒和摔倒是因为服装不合体,可能是服装选择不当或号型尺寸不正确。腰带或绳索太长也会导致绊倒和摔倒。

⑩色牢度。染色牢度是指染色或者印花纺织品在染色、印花以后的加工过程中或在使用过程中,受各种外界因素的作用,能保持其原来的色泽的能力(或不褪色的能力)。色牢度不仅关系到纺织产品的质量好坏,也直接关系到人体的健康安全。色牢度低的纺织产品,染料或颜料很容易转移到皮肤上,其中包含的有害有机化合物和重金属离子等可以通过皮肤被人体吸收,轻者让人感觉瘙痒,重者可以导致皮肤表面起红斑丘疹等,甚至诱发癌症。特别是婴幼儿用品的唾液和汗渍色牢度指标尤其重要,婴幼儿可通过唾液和汗渍吸收有色、有害的纺织品中的染料,对婴幼儿造成不利影响。

异味。不合格的纺织品往往都伴有一些异味,异味的存在说明纺织品上有过量的化学物质残留,这是消费者最容易判断的一项指标。纺织品在开封后,如果有霉味、高沸程石油味、煤油味、鱼腥味、芳香烃气味中的一种或几种,则可被判为“有异味”。

织物燃烧性。大多数纺织品都具有易燃特性,而且现有的纤维材料都具有较大的比表面积,能最大限度地接触大气中的氧。因此,服装等纺织品很容易给人们带来燃烧伤害。织物的起燃时间越长就越有利于接触者及时摆脱起燃物品对人体的伤害,并在火场中对人体有短暂的防护作用,所以可以为人类躲避烧伤和逃生争取更多的时间。

(2)所用面料或辅料是否含有有害化学物质 主要指标如下。

①甲醛含量。甲醛常用于纺织纤维纯纺和混纺织物的树脂整理及部分服装成品的定型整理,具有免烫、防缩、防皱和易去污等作用。由含过量甲醛的纺织品做成的服装,在人们的穿着过程中甲醛会逐渐释放出来,通过人体呼吸及皮肤接触,对呼吸道黏膜和皮肤产生强烈刺激,引起相关疾病并可能诱发癌症,长期低浓度摄入甲醛会引起食欲减退、体重减轻、衰弱、失眠等症状,对婴幼儿的毒性则表现为气喘、气管炎、染色体异常、抵抗力下降等。

②pH值。pH值是表示酸碱性强弱的一个常用指标,一般在0~14之间取值。人的皮肤带有一层弱酸性物质,以防止疾病的侵入。因此,纺织品特别是直接接触皮肤的产品的pH值能控制在中性至弱酸性范围内,则对皮肤具有保护作用;反之就会对皮肤产生刺激,导致皮肤损伤、滋生细菌、引起疾病。

③禁用偶氮染料。禁用偶氮染料本身并没有直接的致癌作用,但其在一定条件下特别是染色牢度不佳时,部分染料会从纺织品上转移到人的皮肤上,在人体的正常代谢过程中分泌物的生物催化作用下还原出芳香胺,通过皮肤被人体逐渐吸收,导致肌体病变,甚至能改变人体原有DNA结构,诱发癌症等。

④致敏/致癌染料。致敏染料是指某些会引起人体或动物的皮肤、黏膜或呼吸道过敏的染料。目前致敏染料共发现27种,其中分散染料26种,酸性染料1种。分散染料常用于聚酯、聚酰胺和醋酯纤维纯纺或混纺产品染色。致癌染料是指本身未经还原或其他反应,但直接与人体或动物体长时间接触就会引起癌变的染料。鉴于这类致癌染料的严重危害,许多国家和世界权威组织相继颁布了严格的法规和技术标准进行限制。直接蓝6、直接红28、直接黑38、酸性红26、碱性红9、碱性紫14、分散蓝1、分散橙11和分散黄3是欧盟委员会纺织品生态标签(Eco-Label)(欧盟2002/371/EC指令)和国际环保纺织协会的纺织品生态标准都要求纺织品中不得使用的对人体有直接致癌作用的9种染料,国家质量技术监督检验检疫总局批准并发布的我国最新推荐性国家标准《生态纺织品技术要求》(GB/T 18885—2009)也规定不得使用这9种染料。

⑤重金属含量。金属络合染料是纺织品上重金属的重要来源。而天然植物纤维在生长加工过程中亦可能从受污染土壤或空气中吸收重金属。此外,服装辅件如拉链、纽扣上也可能含有游离的重金属物质。纺织品上残留的过量重金属组分一旦通过皮肤为人体所吸收,将会造成严重的累积毒性。

⑥农药残留。杀虫剂主要存在于天然纤维(棉)中。纺织品上的残留农药一般都结构稳定,难氧化,难分解、毒性大,通过皮肤被人体吸收后容易累积稳定存在于人体的组织中,也能在肝、肾、心脏等组织中蓄积,干扰体内正常分泌物的合成、释放、代谢等过程。

⑦其他指标。其他纺织产品的安全性还有含氯苯酚、邻苯基苯酚、有机锡化合物、富马酸二甲酯等防腐抗菌整理剂,邻苯二甲酸酯(PAEs)增塑剂,多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)、磷酸酯类化合物等阻燃剂,烷基酚(APs)和烷基酚聚氧乙烯醚(APEOs),全氟辛烷磺酸盐(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、过敏元素镍释放量,以及溶剂残留,如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、NN-二甲基乙酰胺(DMAc)等。

从1982年起我国又制定了相应的纺织品有害物质的限量标准及相应的试验方法,以后相继发布了与纺织品安全性有关的国家标准近90项。正式实施了强制性标准《国家纺织产品基本安全技术规范》(GB 18401),《生态纺织品技术要求》(GB/T 18885)、《纺织品禁用偶氮染料的测定》(GB/T 17592)、《纺织品致癌染料的测定》(GB/T 20382)、《纺织品致敏性分散染料的测定》(GB/T 20383)等19项国家生态纺织检测新标准也正式颁布实施,逐步完善了我国的纺织产品安全标准保障体系。目前正在制定的还有《纺织纤维中有毒有害物质的限量》国家标准等。

(3)纺织品卫生性能是指从生理学、卫生学的角度评价衣料、服装与人体生理现象、环境之间的关系,以保证人们穿着舒适。主要包括以下几点。

①服装的气候调节作用。服装和皮肤之间微小空间的温度、湿度和气流称为服装内气候,它指服装抵御外界气候对人体的侵害而维持人体体温恒定的能力。人能够根据气候变化通过适当着装,保证在各式各样的气候条件下舒适生活,即服装可以辅助人体进行体温调节,保证人们健康。

②服装的活动适应性。衣料对皮肤的压力——服装压,指衣服是否适合人体动作和身体运动,以及是否影响人的生长发育等。人在活动时,身体部位产生伸缩与变形,所着服装不随皮肤变形而变形时动作就会感到压抑,因服装而产生的动作压抑,使人和服装之间消耗的无效功增加,生活效率低下,易产生疲惫。穿过重或过紧的服装,会使服装压增加,压迫皮肤血管,阻滞血流,甚至对体内脏器产生影响。

③服装的皮肤清洁性和良好的肌肤触感。皮肤通过不断排出汗液、皮质、剥离的表皮细胞和吸附外界的尘埃与微生物而不断地受到污染。接触皮肤穿着的服装吸收这些来自于内部的污垢,并防护着外部污垢的附着,从而保持着皮肤表面的清洁。比如:抗微生物整理剂是用于纺织品的抗菌防臭防虫整理的助剂,它们中大部分具有一定的毒性,这些整理剂既要满足纺织品自身性能、加工工艺,又要满足最终用途,理想的抗微生物整理剂到目前为止还没有,现有的整理剂或多或少存在一定的弱点。有些抗菌剂对细菌非常有效,但是对真菌类无效;有些正好相反,有的不耐水洗,有的对人与环境有一定的危害等。因此根据纺织品的最终用途适当选用抗菌剂是合理的。用于与皮肤接触的纺织品的抗菌剂及其整理产品必须是安全的,对人完全无毒无刺激,经常使用的产品所采用的抗微生物整理剂还必须是非致敏性的。

④服装的身体防护性。服装具有防御来自外界物理的、化学的和生物的危害,保护人体在安全环境下工作和活动的机能。作业用防护服应用在土木、建筑、矿山等作业,伤害防止用具有安全帽、口罩、手套、作业靴、防尘眼镜等。研究服装的抗燃性、静电性、防紫外线性、抗化学品侵蚀性等,服装卫生学会起到更大的作用。