紡織品甲醛污染及空間除醛技術

張義安 狄劍鋒 杜文琴

(1. 江南大學紡織服裝學院，無錫，214122；2. 五邑大學紡織服裝學院，江門，529020)

紡織品甲醛污染及空間除醛技術

張義安1狄劍鋒2杜文琴2

(1. 江南大學紡織服裝學院，無錫，214122；2. 五邑大學紡織服裝學院，江門，529020)

甲醛作為嚴重危害生命安全的常見有毒致癌物質已受到人們的高度重視。目前國內外對甲醛的研究主要集中在醫(yī)學和居室空氣質量控制范疇，對紡織品甲醛感染系統(tǒng)性研究的報道還不多見。研究產(chǎn)業(yè)用紡織品、裝飾用紡織品和倉存空間的甲醛污染問題，介紹三大紡織品產(chǎn)生甲醛超標的根源、釋放特點和治理措施等，同時分析空間甲醛污染的可能性和研究進展。

紡織品，甲醛污染，揮發(fā)性有機物，產(chǎn)業(yè)用紡織品，裝飾用紡織品， 除醛技術

紡織品分為服裝、裝飾和產(chǎn)業(yè)用三大類。因服裝與消費者的健康關系緊密，且相關行業(yè)法規(guī)相對完善，出口貿(mào)易壁壘較高,業(yè)界及學術界對其生態(tài)無害性研究較多。而裝飾和產(chǎn)業(yè)用紡織品與人體直接接觸機會較少，人們對其污染空氣的問題不夠關注，幾乎忽視了這兩類紡織品的甲醛危害問題。最近幾種國內知名品牌服裝的甲醛嚴重超標，裝飾用的印花窗簾也出現(xiàn)甲醛超標問題，產(chǎn)業(yè)用紡織品也在媒體上被曝光甲醛超標，空間甲醛感染事件頻發(fā)。目前，對裝飾和產(chǎn)業(yè)用紡織品甲醛超標問題幾乎沒有專業(yè)學術研究報道，本文詳細總結了各種類型紡織品甲醛的來源、發(fā)生機理、特點和治理措施，為系統(tǒng)治理紡織品甲醛問題提供思路。

1 紡織品中甲醛的來源

1.1 甲醛的特性與危害

甲醛氣體在常溫下易溶于水、醇類和其他極性溶劑，是具有嚴重刺激性的有毒氣體。低濃度甲醛會刺激眼黏膜，濃度稍高時會刺激上呼吸道，引起咳嗽、胸悶；同時額部會感到有特殊的壓迫感，并使黏膜潰爛，進而在肺部引起炎癥。何重香等人通過釆用不同濃度的甲醛對A549細胞(人類肺腫瘤細胞)進行培養(yǎng),證明了甲醛可致A549細胞DNA- 蛋白質交聯(lián)(DPC)[1]，可引發(fā)耳、鼻和喉癌等。

為治理紡織品甲醛，確保紡織品安全,搞清楚甲醛揮發(fā)規(guī)律至關重要。羅曉良[2]研究發(fā)現(xiàn)，甲醛的釋放與季節(jié)、溫度和濕度有直接關系，甲醛載體對甲醛的釋放規(guī)律為C=[0.071 1+0.024 6T+2.827 2e1.231 2D-0.077 5 ln(m)]/2.854 3。其中，C為空間甲醛平衡的濃度，T為溫度，D為相對濕度，m為季節(jié)月份。可以看出，甲醛的釋放具有季節(jié)性，與溫度成線性關系，與濕度成指數(shù)關系，說明空間的濕度和溫度嚴重影響甲醛的釋放。

1.2 服用紡織品甲醛污染

服用紡織品甲醛超標的根源是含游離甲醛的紡織化學品。例如印花用黏合劑和某些固色劑，還有一些化學品可吸收空氣中的甲醛，并在適當條件下分解產(chǎn)生甲醛；同時存儲環(huán)境中甲醛超標導致其他紡織品甲醛超標。服用紡織品中甲醛的來源和特點如表1所示。

1.3 裝飾用紡織品甲醛污染

甲醛超標的裝飾用紡織品會嚴重污染空氣，影響周圍接觸人群，危害極大。張敏民[3]研究表明，裝飾用紡織品借以表現(xiàn)藝術氣質的色彩或花型需要借助染色、印花或涂層工藝來實現(xiàn)，這些整理過程和服用紡織品一樣，都會引入一些甲醛，甚至更加突出，對身心健康的影響甚至超過服用紡織品。表2說明了裝飾用紡織品甲醛的來源和釋放特點。

表1 服用紡織品中甲醛的來源和特點

表2 裝飾用紡織品甲醛的來源和特點

裝飾用紡織品甲醛治理的重點為存放空間甲醛治理，且濃度具有反復和高低起伏的特點。為了實現(xiàn)裝飾用紡織品的無醛和生態(tài)化，需要嚴格控制四個要素：使用無醛生態(tài)原料、清潔無醛生產(chǎn)、出廠甲醛按指定法規(guī)和標準檢驗、廢品環(huán)保處理無二次污染。

1.4 產(chǎn)業(yè)用紡織品甲醛污染

產(chǎn)業(yè)用紡織品除用于工農(nóng)業(yè)技術領域外，以非織造布為特色的產(chǎn)品逐步出現(xiàn)在嬰幼兒保健、美容、醫(yī)療、交通、航空、環(huán)保和體育等領域。人們逐漸重視上述行業(yè)中甲醛對消費者的危害，并對行業(yè)發(fā)展提出了更高的環(huán)保要求。產(chǎn)業(yè)用紡織品中可能的甲醛來源和特點如表3所示。

表3 產(chǎn)業(yè)用紡織品甲醛的來源和特點

元瑛[4]研究了醫(yī)用非織造布的甲醛問題，結果表明：醫(yī)護人員手術服和常規(guī)非織造布都可能存在甲醛，手術服甲醛超標的原因為著色的油溶性墨水含有甲醛物質。吳惠勤等[5]研究了汽車用材料的甲醛問題，表明用氣相色譜-質譜法可以很精確地測定汽車內飾材料的甲醛。美容面膜、嬰幼兒尿不濕、老年人失禁布等非織造布產(chǎn)品部分采用了黏合劑和甲醛供體的防腐劑等，其直接和人體皮膚接觸，接觸的皮膚可能出現(xiàn)紅疹或其他皮膚病等。所以，產(chǎn)業(yè)用紡織品建立甲醛相關測試和國家標準刻不容緩。

2 紡織品甲醛治理

就服用紡織品而言，紡織品甲醛治理技術主要涉及無醛化學品代替現(xiàn)用的高醛助劑，例如黏合劑和固色劑的無醛化。對產(chǎn)業(yè)和裝飾用紡織品來說，甲醛治理技術主要表現(xiàn)在空間甲醛治理方面，例如掛有窗簾的家庭，紡織品存儲倉庫，銷售紡織品的百貨商店，裝有紡織品的集裝箱或貨柜，內飾為紡織品的汽車、飛機、輪船等空間。所以，紡織品甲醛的治理分為含醛染整化學品的處理和空間甲醛的管制兩個方面。

2.1 常見含醛染整化學品和處理措施

就服裝用紡織品來說，造成紡織品甲醛超標的主要原因是染整化學品。染整中常見的含甲醛物質及主要成分如表4所示。

表4 含醛染整化學品和處理措施

2.2 空間甲醛的治理措施

裝飾與產(chǎn)業(yè)用紡織品和服用紡織品一樣會因為含甲醛化學品而甲醛超標，人們不僅會考慮其對人體接觸帶來的甲醛危害，而且還逐步認識到它們攜帶的甲醛對周圍空氣的污染和對其他紡織品的“傳染”，即上述兩類紡織品甲醛控制的重點除嚴格控制加工化學品外，更需要關注空間甲醛的治理。常用空間甲醛治理方法及特點如表5所示。

空間甲醛處理常被分為非技術處理和技術處理兩大類，表5中的通風、溫濕度控制、花卉栽培等[6]屬于非技術手段，這些處理甲醛的措施一般效率不高，條件有較大局限。表5中的物理吸附、光催化氧化、化學中和、空氣等離子、常溫催化吸附、生物技術等屬于技術手段，其中光催化氧化研究最為普遍，催化的光譜不斷紅移，從最初的紫外光催化到可見光催化，目前已有人在無光光催化方面取得進展。例如Zeng Lei[7]研究了在低溫常壓下TiO2在H2中改性H-TiO2，并研究了上述物質碳摻雜H-C-TiO2后在無光條件下催化降解甲醛的能力，發(fā)現(xiàn)甲醛的降解率可達到57%。TengTunping等[8]研究了利用TiO2過濾膜可見光催化降解氣體甲醛。在學術領域人們除對光催化氧化甲醛研究較多外，也關注常規(guī)便捷的物理吸附甲醛材料的開發(fā)研究。如Yu Jiaguo等[9]研究了利用NaOH改性的蜂窩狀陶瓷提高甲醛吸收的特性，巫紅平[10]利用硅藻土及椰殼活性炭為主要原料制備活性炭陶瓷，結果表明活性炭陶瓷材料的甲醛吸附率受環(huán)境溫度和吸附時間的影響很大。Yoshika Sekine研究了活性炭離子和MnO2組成的板狀空氣凈化材料降解甲醛，發(fā)現(xiàn)甲醛從原有的2.1×10-7g 降到4.0×10-8g。

表5 空間甲醛治理方法及特點

紡織品空間除醛技術有兩個重要發(fā)展方向：①空 間甲醛治理往技術復合并規(guī)避缺陷方向發(fā)展。齊虹[11]研究了紫外光照射下TiO2催化劑在O3和無O3分解甲醛的能力，發(fā)現(xiàn)在有O3條件下分解甲醛效率可提高40%，并且基本不受溫濕度影響，使用性能大大提高。②空間甲醛治理還包括研制新型復合材料、雜化材料、新型超細纖維吸附材料等。Zhang Xin等[12]研究了氮鎳共摻TiO2可見光誘導甲醛降解的可能性，楊建軍等用Pt-Fe2O3-TiO2幾種催化劑復合進行靜態(tài)反應試驗，反應時間為 1 h，催化劑的催化效果比單一使用任何一種效果都要好，復合材料的甲醛降解率可達 74%。胡將軍研究了催化吸收相結合的雜化材料，以活性炭纖維為吸附劑，并應用過渡金屬離子摻雜修飾技術制備 TiO2光催化劑。

3 結語

(1) 服用紡織品的甲醛超標治理主要在于含有甲醛的染整化學品管控，而對產(chǎn)業(yè)和裝飾用紡織品的甲醛污染要更多關注空間甲醛污染問題。

(2) 紡織化學品的控制重點是不斷開發(fā)無醛或低醛產(chǎn)品代替現(xiàn)在使用的高甲醛含量的印染化學品，從而保證服裝的低醛或無醛?？臻g甲醛治理的主要研究方向在于光催化雜化和高性能物理吸收材料，技術復合和跨領域發(fā)展成為以后技術實施的方向。

[1] 何重香，江中發(fā)，汪春紅，等.液態(tài)甲醛致A549細胞氧化損傷效應分析[J].公共衛(wèi)生與預防醫(yī)學，2009，20(3)：9-11.

[2] 羅曉良.室內甲醛釋放規(guī)律及其控制研究[D].重慶：重慶大學，2006.

[3] 張敏民.家用紡織品生態(tài)性的實現(xiàn)[J].現(xiàn)代紡織技術，2008(1):45-48.

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Textile formaldehyde contamination and space removing formaldehyde technology

ZhangYian1，DiJianfeng2，DuWenqin2

(1. College of Textile and Clothing, Jiangnan University; 2. College of Textile and Clothing, Wuyi University)

As common toxic carcinogen, formaldehyde has been paid enough attention to and the study on it has mainly been concentrated in medicine and indoor air quality control at home and abroad. However, the systematic information concerning textile formaldehyde infection was scarce. The formaldehyde pollution problems, related with industrial textiles, decorative textiles and storage space, were studied and associated pollution resource, control measures and release characteristics were introduced. The possibility of space formaldehyde removing and related research were analysed.

textile, formaldehyde contamination, VOCS, industrial textile, decorative textile, removing formal-dehyde technology

2014-11-04

張義安，男，1982年生，博士研究生。研究方向為紡織高新技術。

狄劍鋒，E-mail:djfwyu@163.com

TS195.9

A

1004-7093(2015)12-0032-05