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1、生态纺织品检测及相关技术 侯爱芹1生态纺织品概念的提出 2l生态纺织品又称绿色纺织品，“绿色工程”内容之一l起源于1987年联合国环境与发展委员会发表的“我们共同的未来”l1992年6月，联合国环境与发展大会通过了里约环境与发展宣言和21世纪议程l全球范围内掀起了以保护环境为核心的绿色浪潮l“绿色工业”、“绿色城市”、“绿色食品”、“绿色纺织品”、“绿色包装”等相继出现l“绿色”象征着生命、安全、健康和活力3l现代工业的飞速发展l给人类带来了高质量的物质享受l对环境造成极大的破坏l环境污染已成为人类面临的最大生存危机之一l人们召唤和期待着绿色l人类走向现代文明和经济发展的必然结果l人们在事实中
2、吸取了教训l提出生态纺织品的概念4纺织品生态意识的形成l20世纪中叶起，科学技术在全球范围内进入了一个飞速发展的新时期l世界人口迅猛增加l对全球资源进行掠夺性的开发l伴随着工业化的发展而产生大量“三废”排放l对人类的健康产生了严重的威胁l人类患疾病的70% 90%与环境污染有关5l大力发展经济、创造物质财富l为人类自身的生存和发展埋下了无穷隐患l环境质量对人类的生存和健康产生了极其重要的影响l保护环境和维持生态平衡的重要6l纺织工业的历史源远流长l现代工业的发展和现代文明建设离不开纺织工业l人类生活的四要素中,衣首当其冲l现代化工业的发展又为纺织工业增加了品种繁多、数量巨大的化学纤维和各种染化
3、料，生产出各种功能性纺织品l使纺织品与人类的关系越来越密切l在纺织品生产过程中所造成的污染和纺织品使用的安全性越来越得到人们的重视7l环境污染问题在一些工业发达国家早已得到重视l美国早在20世纪70年代就开始关注纺织工业带来的环境污染l80年代美国联邦政府相继制定了一系列保护环境、维持生态平衡的法律法规l严格监督与管理工业生产造成的环境污染问题l企业开始寻求生产环保型的生态纺织品8l20世纪80年代欧洲的一些国家借助新一代高灵敏度和高精度分析仪器研究疾病和污染物之间的关系l污染与人们所患疾病有直接的因果关系l开始检测与自己生活密切相关的纺织品上的污染物含量9Oeko-Tex Standard
4、100 的逐步建立l1989年维也纳奥地利纺织研究院的教授建立了一套检测纺织品上所含有害物质的标准l世界上第一个关于纺织品生态学的标准奥地利纺织标准OTNl首次规定了纺织品上有害物质的测试规范和极限值l1991年奥地利10家公司通过了OTN 100 的认证10l奥地利纺织研究院与德国海恩斯坦研究院在纺织品消费生态学领域合作研究l将OTN 100 转变为Oeko-Tex Standard 100l1992年4月7日 Oeko-Tex Standard 100 在Interstoff 正式出版l第一部生态纺织品标准 Oeko-Tex Standard 100 纺织生态学正式诞生的标准l1992年消
5、费者和环境友好纺织品协会创立了M.S.T. 标签11l1993年奥地利纺织研究院、德国海恩斯坦研究院和苏黎世纺织测试研究院签署协议成立国际纺织生态学研究与检测协会l1994年比利时、丹麦、瑞典、挪威、葡萄牙、西班牙、英国、意大利等国家的9个组织加入该协会l1994年消费者和环境友好纺织品协会放弃了原先创立的M.S.T. 标签l1995年10月首次颁布了关于纺织品生产生态学的Oeko-Tex Standard 100012l1997年2月1日， Oeko-Tex Standard 1000 的修订板问世l将原先划分的16类纺织品简化l重新划分为婴儿、直接接触皮肤、不直接接触皮肤和装饰材料四大类l
6、增加并提高了原标准规定的有害物质极限值，评价标准更严格lOeko-Tex Standard 100 已成为世界各国公认的、权威性的生态纺织品标准l生态纺织品成为人们公认的对人体无害的纺织品13纺织生态学纺织生态学 研究生态纺织品的基础14生态纺织学的起源l研究纺织品与人类、纺织品生产与人类和环境、纺织品与环境的相互关系l纺织品生产生态学（textile production ecology）l纺织品消费生态学（textile human ecology）l纺织品处理生态学（textile disposal ecology）l纺织生态学是研究纺织品在生产、消费和废弃整个过程中对人类和自然环境影响
7、的科学l涉及物理、化学、生物学、工艺学、系统工程学、电子信息技术和经济学等l一门综合性很强的边缘学科15纺织品生产生态学l研究：纤维、纺织品和服装生产过程对人类和环境的影响及其检测和控制方法l要求：纤维、纺织品和服装生产过程必须对环境友好，不产生污染，噪声控制在允许的范围内16纺织品生产生态学的研究内容l植物纤维的栽培、施肥、植保、生长调节剂、落叶剂、除草剂、杀虫剂、防霉剂和各种防病虫害剂等化学药品的使用以及对人类和环境可能产生的影响l动物纤维的动物饲养、放牧环境、保健、防病以及饲料和某些添加剂的选用l化学纤维的生产方式、工艺过程和原料的选用以及它们对资源的再生和可重复利用所产生的长远影响，化
8、纤生产对环境的“三废”排放与治理等17l纺织品在纺织染整加工过程中各种油剂、浆料、化学助剂、染料的使用，纺织品化学处理工艺对环境造成的影响l服装成衣加工过程中的定形工艺及各种工艺所用的整理剂和化学品的使用对人体健康的影响等l纺织品生产生态学是纺织品生态控制最关键的内容l纺织品上有害物质的存在与纺织品的生产过程密切相关18纺织品消费生态学的研究内容l纺织品和服装在使用过程中对人体健康和周围环境可能产生的影响及检测方法l研究重点：纺织品、服装上哪些物质对人体健康有害，有害物质如何检测，其含量控制在什么范围内才不会对人体造成危害，以制定出科学的法规和执行标准l如何引导消费者正确认识生态纺织品l生态纺
9、织品既是生态的，又要具有各种服用功能，如舒适、卫生、美观、实用等19纺织品处理生态学研究内容l废弃纺织品对自然环境的影响及其检测和控制方法l研究重点：废弃纺织品的回收利用、垃圾处理与分化处理的无污染处理技术20纺织品处理生态研究的三个主要方面纺织品处理生态研究的三个主要方面l废弃纺织品的组成（纤维种类、纺织品染整加工过程中所用的各种化学品等）、生物可降解性及对环境的影响l废弃纺织品的无污染处理方法：普通的废弃纺织品-消毒处理；医院的各种废弃纺织品-焚烧处理l废弃纺织品回收利用的途径和方法 工业发达国家已形成废弃纺织品的回收利用产业；处理废弃纺织品的目的既不污染环境又不浪费资源21 在纺织品生产
10、、消费和废弃的循环中，常忽视纺织品废弃后对自然环境和人类自身的影响，随着环保意识的增强，废弃纺织品对环境的影响已逐渐被认识，并得到政府的重视，同时，废弃纺织品的处理技术伴随着现代高新技术的发展而不断发展，为纺织品生态学的发展提供了条件。22纺织生态学的现状（三大学派）l以美国学者为代表的环境保护学派或生产生态学派：从生态环境角度出发，研究纺织品生产过程中对环境的影响和破坏作用以及保护环境应采取的措施，制定保护环境的相关法规l以奥地利、德国等欧洲学者为代表的纺织品消费生态学派：从纺织品对人体健康的影响和危害的角度出发，研究纺织品上有害物质（或有毒物质）的种类和含量对人体健康的影响，制定相关的生态
11、纺织品标准23l纺织生态学综合学派：从纺织品的生产（纤维生产和纺织品染整加工）、消费和废弃处理的角度出发，系统研究纺织品在生产、消费和废弃整个过程中对人类和自然环境的影响，建立相关的生态纺织品标准24如何减少和消除纺织品对人体健康和生态环境的影响l加强纺织生态学的基础理论研究l加强无污染的环保型纤维的研究l加强纺织染整生产中所用油剂、浆料、染料和助剂等化学品的研究l大力研究和推广无污染或少污染的染整工艺l加强生产过程产生“三废”的研究l加强纺织品的回收利用和无公害化处理的研究25纺织品中残留的化学性环境毒物l自然界中存在的环境毒物种类很多，主要有三类：化学性环境毒物、生物性环境毒物、物理性环境
12、毒物l纺织品中残留的大多数为化学性环境毒物26化学物质的情况l化学物质总数超过2000万种l常用6万7万种l工业上大量生产7000种27纺织业中应用的化学品及其影响l环境中已发现近10万种不同种类的化合物l纺织工业中常用的千余种l很多化合物对各种生物有一定的危害性l对于纺织品和服装，化学性环境毒物大多通过皮肤摄入人体，少量通过呼吸道吸入人体l化学性环境毒物被摄入人体后，随时间的推移逐渐累积聚集或在某些组织器官中富集28 不同器官蓄积毒物的情况l头发As, Hgl脑Hg, Pb, COl鼻Cr, Cul牙齿F, Pbl甲状腺I, COl呼吸道、肺SOx , NOx, Hg, Pb, Cd, CN
13、-, 可吸入颗粒物l肝Hg, Cu, Pb, 多种有机物l肠胃Ag, Mn, Pb, Hg, Znl肾Al, Cd, Pb, Hg, Cu, Brl骨Pb, Cd, Mn, Zn, F, P, 稀土元素l肌肉Zn, Si, Mnl血浆Ag, Pb, Cr, As, CO29毒物在人体内的蓄积能力l生物半衰期一定量毒物一次性进入机体后，由于体内的生物代谢或排泄等作用，引起毒物在体内贮留量减半的时间l有毒金属镉人的肾脏或全身的生物半衰期分别为18年和13年l有机性毒物，如有机氯农药等具有更长的生物半衰期持久性有机污染物（POP）l纺织品和服装上的残留毒物，通过生物降解作用水溶性物质；生物增毒作用非
14、水溶性物质30纺织品上残留的农药毒性l农药种类：杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂等l天然纤维生长过程中，一些重金属通过环境迁移和生物富集沾污纤维l棉麻对水、土壤和空气中的微量铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、锑（Sb）、硒（Se）、钛（Ti）等重金属具有吸收和富集作用l羊毛、山羊绒、牦牛绒、驼绒、马海毛、兔毛及蚕丝含有的痕量铜来源于生物合成31l铁癌症l镉肺疾病l镍肺癌l钴皮肤病和心脏病l锑慢性中毒l铬血液疾病l天然纤维上残留的农药和化肥毒性对儿童的健康危害大于成年人32纺织品加工过程中残留的毒性l棉花种植采摘轧棉开清棉并条-（精梳）-粗纱细纱络筒-（并纱捻纱络筒）-整经浆纱穿
15、经织造烧毛退浆煮练漂白丝光染色（印花）-整理裁剪缝制水洗整烫成品（服装）33l浆纱：PVACOD,BOD高 淀粉分解剂-硅酸钠、氢氧化钠、氯胺T、次氯酸钠 柔软剂-油脂类物质 渗透剂-太古油、平平加O、JFC 防腐剂-萘酚、甲醛、苯酚、水杨酸、硼酸、硼砂 吸湿剂-甘油 防静电剂34l退浆精练：使用高浓度的氢氧化钠，织物中残留很高的pH，废水污染污染严重l漂白：氯漂产生可吸附有机卤化物（AOX），对人体健康有害，废液排放污染环境l丝光：180-280 g/L 氢氧化钠使布面具有很高的pH值，高碱浓度的污水，危害人体健康和环境l染色和印花：大量合成染料和助剂l整理：甲醛整理剂、阻燃剂、抗菌整理剂、
16、涂层剂35免烫服装的隐患贴身杀手l甲醛对皮肤粘膜和眼睛产生强烈的刺激作用l人体接触甲醛出现皮肤起皱、汗液分泌减少l穿着甲醛超标的服装引起呼吸道发炎、鼻炎、支气管炎、头痛、软弱无力、感觉障碍、排汗不规则、脉搏加快、过敏性皮炎等l长期穿着甲醛超标的服装导致胃炎、肝炎、手指和脚趾疼痛等症，严重时诱发癌症l婴幼儿服装：低于20 mg/kg；直接接触皮肤类服装：低于75 mg/kg；非直接接触皮肤类服装和装饰类纺织品：低于300 mg/kg36衣服洗涤过程的隐患l水洗涤不仅去污还要除菌，常见的衣物细菌是金黄色葡萄球菌和大肠杆菌l干洗：干洗剂为有机溶剂氯乙烯；有毒性，尤其衣服干洗后释放的毒气可以致癌37合
17、成纤维残留单体的危害l锦纶-己内酰胺，无损皮肤吸收引起皮肤干燥、增厚，严重者发生皲裂或皮炎l腈纶-丙烯腈，皮肤吸收引起中毒，症状为头痛、胸闷、心悸、口唇及四肢发绀，长期接触导致接触性皮炎l禁止用腈纶制作内衣l氯纶-氯乙烯38其他方面带来的危害l功能整理：阻燃整理有机磷，危害极大，皮肤吸收后能迅速分布到全身，抑制多种酶的活力，症状有神经衰弱和腹胀，多汗，严重时引起急性中毒样发作；防静电、阻燃整理-多氯联苯胺，皮肤着色，引起肠胃不适及癌症；抗菌防臭和香味整理l服装辅料：聚氨酯海绵垫肩-氟利昂发泡剂；粘合衬-粘合剂；纽扣和饰品l纺织品的pH值：婴幼儿用品和直接接触皮肤用品pH 4.0-7.5，不直接
18、接触皮肤用品和装饰材料pH 4.0-9.039生态纺织品的定义 生态纺织品必须符合四个基本前提和五个基本环节40生态纺织品的四个基本前提l纤维原料资源可再生和可重复利用l在纺织品生产过程中对环境不会造成不利的影响，即对环境不会产生污染l在使用纺织品的过程中，不会对人体健康及环境造成危害l纺织品废弃后能在自然界条件下进行降解或不会对环境造成新的污染41生态纺织品的五个基本环节 纺织品的生产和消费过程是一个系统工程，由五个基本环节组成：纺织纤维种植或生产为生态性-纺纱织布必须是生态性加工技术-漂染、印花、整理必须是生态加工技术-服装加工必须注重清洁生产管理-消费过程的质量与安全42纺织纤维的生态性
19、纺织纤维的生态性l天然纤维（棉、麻、竹、毛、丝）-再生，开发生态农牧业，对农药的生产和使用进行立法管理l合成纤维-不可再生，开发可生物降解的纤维，不污染和少污染的纤维，化纤生产过程中排放大量废气、废水污染环境；开发与推广Tencel纤维、Modal纤维、甲壳素纤维、聚乳酸纤维等机械性能好而环保的纤维 43纺织生态性加工技术纺织生态性加工技术l上浆-排放有害废水，纱线上残留有害物质l纺纱和织造-对环境影响不大，噪声和大量短纤尘埃导致职业病l加快技术进步，研制低噪声、无尘埃的纺织生产设备；对生产环境和劳动保护立法44漂染、印花和整理的生态加工技术漂染、印花和整理的生态加工技术l生态问题最多l选用无
20、污染的环保型染化料，加强污水处理，采用环境友好、无污染的染整工艺45服装加工中的清洁生产管理服装加工中的清洁生产管理l辅料的选用：对粘合衬和纽扣等辅料加强检测和监管l工作环境：通过劳动环境立法和贯彻劳动法解决46消费过程的质量和安全消费过程的质量和安全l纺织品对消费者可能造成危害l消费者将纺织品废弃后带来的环境问题，废弃纺织品引起的环境污染问题日趋严重l加强立法，健全法律法规，严格监管47生态纺织品的认定标准生态纺织品的认定标准l以欧洲“Eco-label” 为代表的全生态概念，广义生态纺织品概念l以德国、奥地利、瑞士等欧洲国家的13个研究机构组成的国际生态纺织品研究和检验协会（Oeko-Te
21、x）为代表的有限生态概念，狭义生态纺织品概念，对纺织品上的有害物质进行合理限定，并建立相应的品质监控体系48实现纺织品生态性的措施l大力发展生态农业；在化纤的生产中，开发无污染、对人体健康无害的和可生物降解的新品种l开发无毒性、无污染的生物可降解的浆料、染料、助剂和整理剂，采用环境友好的非水体系印染整理加工技术，加大生物酶的应用l大力推广节能、节水、高效、设计合理、操作简便的加工技术和设备；废水处理从末端治理转向全过程控制，从单一浓度控制转向浓度和总量双重控制l建立纤维和废弃纺织品综合回收利用机制，减少可用资源的浪费和对环境造成的污染l积极开发先进工艺和设备l加强生态纺织品的法律法规建设，提高全民的环保意识49纺织品生态性评价l生命属性：生产者和消费者的人体健康是否会受危害；动植物和微生物的生命是否受到影响或威胁l环境属性：环境是否受到污染；生态环境是否受到破坏l能源属性：生产过程中的能源类型和能源清洁程度；再生能源使用的比例；能源消耗及利用率；产品回收处理的能耗l资源属性：生产过程中材料的消耗指标；设备维修和折旧费用指标；生产定员及所支付的工资和福利费用；信息资源费用l经济属性：考虑产品环境污染而导致的设计费用；生产成本；使用费用；产品废弃回收成本50
