紫外线吸收剂在纺织品中的应用和安全分析

吴东晓，赵海浪，谭玉静，杨沁睿

（上海市质量监督检验技术研究院，上海200040）

紫外线吸收剂在纺织品中的应用和安全分析

吴东晓，赵海浪，谭玉静，杨沁睿

（上海市质量监督检验技术研究院，上海200040）

简单介绍了紫外吸收剂的稳定机理，并对其在纺织品中的应用情况进行了分析。总结了紫外吸收剂的危害性，并对紫外吸收剂所用的检测方法进行了阐述。认为开发纺织品的紫外吸收剂是非常必要的，但需同时展开健康安全风险测评。

紫外线吸收剂；纺织品；应用；安全性

0 引言

抗紫外整理是纺织品功能整理中的重要部分[1]。目前来看，具有抗紫外功能的纺织品的市场前景十分广阔，抗紫外织物的品种日益广泛，如泳装、网球衫、高尔夫服、冲锋衣等。此外，军用纺织品如野外作战服、帐篷等；其他如窗帘布、广告布、篷布等。

紫外线吸收剂按化学结构可分为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类。紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线光谱，而本身并不发生变化。由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光，其波长约为290～460 nm，这些有害的紫外光通过氧化还原作用（Redox reaction）使颜色分子最后分解褪色。

1 紫外线吸收剂

紫外线吸收剂的开发和应用在国内外都受到了高度关注，广泛应用于化妆品、防紫外织物、高分子材料光稳定剂等，不仅可以避免染料、涂料、高分子材料等因紫外光的催化作用破坏高分子结构，而且可以保护人体皮肤免受过多紫外光的伤害。紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收太阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。它的稳定机理是一种光激发机理，主要通过分子中具有的吸收波长小于400 nm紫外光的发色团如—N= N—、=C=N—、=C=O—、—N=O—等吸收紫外线，分子内发生重排形成一种光稳定性较高的产物，将能量转化为无害的热能、化学能或长波光能等释放；在辐射条件或放热条件下又回到初始状态[2]，可高效捕捉氧气通过辐射及光化学反应形成的自由基，保护染料避免其分解或结构的变化。

在纺织行业中，由于合成纤维在紫外线和空气中O2的作用下引起自由基发生链式降解反应，易使织物出现泛黄或变脆现象，因而军用野外作战服、家用服及汽车装饰等多领域对纺织品耐光色牢度的要求越来越高，目前常用的相关检测标准有GB/T 8426—1998《纺织品、色牢度试验耐光色牢度日光》、QB/T 2727—2005《皮革色牢度试验耐光色牢度氙弧》、ISO 105-B01-02:2014《纺织品色牢度试验第B01部分耐光色牢度日光》。因此，紫外线吸收剂在纺织行业中得到广泛的应用。涤纶织物所用的分散染料具有较高的耐光色牢度，但当染色织物中的光敏物质因吸收光子而处于激发态后，就有可能发生光化学反应，如自由基反应[3-4]，导致染料的色光发生变化甚至褪色。当有O2存在时，染料的光降解进程就会加快。锦纶大分子的耐光和耐热稳定性差，在应用中易发生黄变发脆现象，染色印花织物也易褪色，长期使用后强力大幅下降[5-7]。紫外线UV A(320～400 nm)和UV B(280～320 nm)对纤维和染料的降解有严重影响，对纤维进行紫外线防护整理可提高纤维的耐光牢度。加入紫外线吸收剂可以保持合成纤维高分子材料的优良性能，延长使用寿命。

2 紫外线吸收剂的安全性分析

禁用紫外线吸收剂是指对人体皮肤有刺激和致敏作用的紫外线吸收剂。在紫外线的作用下发生分解和裂变化学反应产生的小分子物质更容易被肌肤组织吸收，所以对肌肤组织可能有一定的致敏性及刺激性，刺激眼部等问题[8]，并且紫外线吸收剂本身就属于光敏性物质，光敏性反应也有可能发生[9]。

紫外线线吸收剂在纺织行业中有着广泛地应用，并且这些助剂需要安全无毒，对皮肤应无刺激和致敏作用。欧盟等国际组织已将一些紫外线吸收剂如UV-320、UV-328、UV-327、UV-350等列为高度关注有害PBT物质（持久性、生物累积性和毒性物质）。纺织品的抗紫外整理非常重要，紫外线吸收剂已广泛应用于纤维素纤维、蛋白质纤维和聚酯纤维等抗紫外整理。苯并三唑类、二苯甲酮类紫外线吸收剂是产量最大、品种最多的一类产品[1,7-9]。2016版OEKO-TEX Standard 100针对家饰类纺织材料的紫外线吸收剂UV-320、UV-328、UV-327、UV-350首次提出有害物质限量，限值为每种0.1%。欧盟Reach法规在2014年将两种常用的苯并三唑类紫外线吸收剂UV-320、UV-328列为高度关注PBT（持久性、生物累积性和毒性物质）、vPvB物质（高持久性和生物累积性物质），此外还有类似结构的物质如UV-327、UV-350等安全性尚未得到确定结论。相禁用紫外线吸收剂关文献也指出苯并三唑类紫外线吸收剂对水体生物组织的毒性[10]。欧盟化学协会提出作为紫外线吸收剂[11]及染料重要中间体[12]的二苯并酮类4,4'-双（二甲氨基）硫代二苯甲酮为致癌性物质。

3 紫外线吸收剂的检测方法

目前紫外线吸收剂检测的标准有商业检验标准SN/T 1032—2002《进出口化妆品中紫外线吸收剂的测定液相色谱法》。近年来也出现了很多紫外线吸收剂的检测方法，如Negreira等[13]采用固相萃取法萃取6种环境水样中2-羟基二苯甲酮衍生物紫外线吸收剂，然后采用液相/串联质谱(LC/MS/ MS)进行选择性检测；Lin等[14]通过超声波萃取食物塑料包装中的苯并三唑、二苯甲酮类紫外线吸收剂，采用超高液相色谱-光电二极管阵列检测器(UPLC/PDA)进行检测；黄雄风等[15]采用甲醇为萃取剂通过高效液相色谱法准确、快速、灵敏测定化妆品中紫外线吸收剂的方法；Carpinteiro等[16]通过搅拌棒吸附萃取-液相解析法提取废水基质中的苯并三唑紫外线吸收剂，然后采用大容量进样气相色谱-质谱联用法进行检测。

4展望

紫外吸收剂用于纺织品中，对产品质量及安全性要求较高，既要具有一定的紫外线吸收，又要安全、环保。因此，开发纺织品中紫外吸收剂是非常必要的。同时，对此类紫外吸收产品在研究开发的同时需要开展最低有效剂量和健康安全风险测评，并借鉴国际国内的检测方法进行研究，从而尽快制定相关国家标准或行业标准，打破国内纺织品在国际市场的技术壁垒，进一步促进国内纺织品行业的出口创汇。

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Application and safety analysis of the UV absorbent in textile

WU Dongxiao,ZHAO Hailang,TAN Yujing,YANG Qinrui
(Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research,Shanghai,200040,China)

The stability mechanism of ultraviolet absorbent is introduced simply and its application in tex⁃tile is analyzed.The hazards and the detection methods of ultraviolet absorbent are summarized.It is necessary to develop textile ultraviolet absorbent,but it is important to expand the health and safety as⁃sessment at the same time.

UV absorbent,textiles,application,security

TS107

A

1001-7046（2017）03-0006-03

2017-03-29

吴东晓（1970-），男，大学本科，主要从事生态纺织品的检测工作。