紡織品pH值那點事
紡織印染加工中各藥劑若未充分水洗或中和,織物上的酸鹼度過高,超出人體面板pH值適應範圍,很容易引起面板瘙癢、過敏、炎症等疾病,甚至損害人體的汗腺和神經系統,影響人體健康。為了提高紡織品的服用安全性,許多國家都相繼頒發了相關法律和技術標準,對紡織品中有害物質的消除和限量作了嚴格規定,pH值便是其中之一。
pH值的限量要求
pH值是表示溶液中氫離子濃度(pH=-lg[H+])的一種簡便方法。為了將紡織品的pH值嚴格限定在適宜的範圍內,許多國家都相機辦法了相關的法律和技術標準,其中最權威的標註是國際環保紡織協會於2003年頒佈的Oeko-Tex Standard 100,它將紡織產品分為嬰兒用品、直接接觸面板產品、非直接接觸面板產品和裝飾材料,對pH值的限定分別為4。0~7。5、4。0~7。5、4。0~9。0、4。0~9。0。
參照Oeko-Tex Standard 100,我國於2005年1月1日正式實施了強制性標準GB 18401-2003國家紡織品基本安全技術規範。而後被在2018年8月1日實施的GB 18401-2010所代替。
產品級別
GB-18401-2010
Oeko-tex-100
嬰幼兒
4。0-7。5
4。0-7。5
直接接觸面板
4。0-8。5
4。0-7。5
非直接接觸
4。0-9。0
4。0-9。0
裝飾類
無要求
4。0-9。0
影響布面pH值的原因
1. 生產用水的影響:
由於生產企業所處的地理位置不同,地下水的酸鹼度也不相同。地下水或地表水的pH值本身偏高,若不在水洗前對生產用水進行中和,那麼無論產品用水清洗多少遍,其pH值也不會達到標準要求。
2. 生產中染料的影響:
常用的活性染料、士林染料、硫化染料染色,都是在鹼性條件下生產,即使布面能水洗處理好,但會受到生產用水的pH值的影響。
3. 印染工藝的影響:
棉、羊毛、蠶絲、滌綸、錦綸、腈綸等紡織品經練、染、印等加工後,面料上都殘留著鹼、酸化學品和助劑,並存在不同的pH值,經水洗、皂洗、酸中和、烘乾等工序後處理,如果化學助劑用量高或水洗後處理不充分,會使紡織品的pH值超標,影響紡織品的服用效能。
4. 織物的影響:
不同厚薄的織物影響布面pH值,薄織物染色後易水洗,布面pH值低;厚織物染色後相對難水洗,布面pH值相對偏高。
5. 實驗室人員操作誤差的影響:
測試織物的乾溼度不同、萃取溫度不同、萃取時間不同等均會影響布面pH值的測定結果。
改善措施
1. 染整工藝
紡織品pH值是由染整工藝的各個環節所決定的,從前處理到染色印花以及後整理和水洗都對pH值有重要影響。如前處理中棉的精煉要加入大量鹼劑,羊毛的碳化要加酸;染色時毛、絲一般在酸性中染色,棉一般需要鹼性;後整理需要加入大量不同酸鹼性的整理劑等。因此,要得到成品萃取液滿意的pH值,就必須要在印染工藝各個工序功嚴格控制pH值,加強染整工藝各工序的水洗加工過程。水洗是發生充分的物理交換和衝稀作用,是染料和各種化學品助劑從纖維孔道溶液中擴散出來,在發生解吸,被水洗溶液稀釋交換二去除,使織物上的pH值達標。因此,除了在水洗時可加大水洗對織物表面的沖洗力之外,還可以透過增大水洗浴比,在水洗後加酸中和調節pH值,以提高和改善織物的pH值。
2. 水洗浴比
經過多次的生產實踐,同一棉織物染整加工後在不同浴比水洗下織物pH值測試結果如下表,表中資料說行染整加工後織物pH值隨浴比增大標準偏差逐漸減少,而標準偏差越小,說明pH值穩定性越好。
由於經印染加工後,纖維表面上及纖維孔道中附著著大量的鹼分子,故浴比越大,纖維表面上及孔道中的鹼分子濃度與洗液中鹼分子濃度差值越大,能量越大,則分子運動擴散得越快,鹼就越容易稀釋交換洗去。
3. 酸中和
經染整處理加工之後,織物上還殘留著部分鹼劑,尤其是厚的、組織結構緊密的織物,而鹼分子對纖維又有一定的親和力,水洗時不易從纖維孔道中擴散出來,或經絲光後的織物,因減濃度高(氫氧化鈉在245~300g/l),水洗時難以清除鹼分子,為了控制織物的pH值,可用0。3~0。5g/L冰醋酸和0。1~0。25g/L的醋酸鈉緩衝溶液進行中和。