Barwniki i środki pomocnicze w tekstyliach odzieżowych

Barwniki i środki pomocnicze w tekstyliach odzieżowychWyroby włókiennicze muszą obecnie sprostać wysokim wymaganiom. Ubrania powinny być miękkie, w atrakcyjnych kolorach, niegniotące i łatwe w pielęgnacji. Powinny zachować jakość i kolor również po wielokrotnym użytkowaniu i praniu. Byłoby idealnie, ażeby były odporne na brudzenie.

Wyprodukowanie odzieży o takich właściwościach wymaga jej farbowania i zastosowania środków pomocniczych. Na liście kolorów znajduje się 4000 barwników. Połowa z nich to barwniki azowe. Katalog środków pomocniczych dla przemysłu włókienniczego zawiera ponad 7000 preparatów zawierających środki pomocnicze i chemikalia dla produktów tekstylnych i odzieżowych, składających się z około 400-600 różnych składników.

Niektóre z tych barwników i środków pomocniczych dla włókiennictwa, jeśli nie są wystarczająco mocno związane z włóknami, są uwalniane podczas noszenia i dostają się do organizmu. Niektóre barwniki mają wysoki potencjał alergizujący. Niektóre produkty do barwienia i przetwarzania tekstyliów zawierają składniki, które w pewnych warunkach mogą być szkodliwe dla zdrowia.

Środki do barwienia (barwniki i pigmenty)

Środki do barwienia produktów tekstylnych i odzieży różnią się pod względem rozpuszczalności, ich klasyfikacji chemicznej oraz rodzaju procesu barwienia. Pod pojęciem barwników we właściwym znaczeniu należy rozumieć dobrze rozpuszczalne środki barwiące. Ciężko lub w ogóle nierozpuszczalne środki barwiące określa się mianem pigmentów. Pigmenty ogólnie rzecz biorąc, nie są wchłaniane przez skórę.

Pod względem chemicznym można podzielić środki barwiące na barwniki azowe, antrachinonowe, metalokompleksowe i wiele innych grup.

Również proces farbowania jest ważny ze względu na jego skutki dla zdrowia. Rozpuszczalne w wodzie tzw. barwniki bezpośrednie są wiązane w strukturze włókna, jednak to wiązanie nie jest bardzo mocne i uzyskane wybarwienie nie jest trwałe. W przeciwieństwie do nich rozpuszczalne w wodzie tzw. barwniki reaktywne, dzięki wiązaniu kowalencyjnemu są mocno związane z włóknem tak, że trudno spodziewać się tu uwalniania barwnika.

Kolejna grupa składa się z barwników zawiesinowych (dyspersyjnych). Najczęściej są to substancje barwiące o małych cząsteczkach, dobrej rozpuszczalności w tłuszczach, przy ograniczonej rozpuszczalności w wodzie, które rozpuszczają się w włóknach sztucznych.

Zastosowanie znajdują tutaj organiczne rozpuszczalniki (przyspieszacze barwienia, przenośniki,z ang. carriers), ułatwiające dyfuzję barwników zawiesinowych do wnętrza

włókna. W wyniku błędów w procesie farbowania (przebarwienie, nieodpowiednia tkanina itd.) może dojść do uwalniania się dyspersyjnych środków barwiących. Rozpuszczalność w tłuszczach i mały rozmiar cząsteczek dyspersyjnego barwnika oraz przenośnika może skutkować częściową resorpcją tego środka przez skórę.

Jak już wspomniano, grupa barwników azowych zalicza się do najważniejszej grupy barwników. Około 500 barwników azowych jest produkowanych z rakotwórczych amin aromatycznych. Około 150 z nich jest nadal dostępnych na rynku.

Jeśli te związki azowe dostaną się do organizmu, mogą być rozłożone w procesie metabolizmu, w wyniku czego mogą powstawać użyte pierwotnie aromatyczne aminy. Rozkład związków azowych zachodzi w jelicie, wątrobie i prawdopodobnie w bakteriach na skórze.

Niemieccy producenci rezygnują obecnie z barwników azowych, które uwalniają rakotwórcze aminy aromatyczne. Importowana odzież z krajów spoza UE, może w dalszym ciągu zawierać te problematyczne barwniki.

Reakcje alergiczne

Jeżeli ludzie podają, że cierpią na tzw. „alergię na tekstylia", wymaga to dokładnego badania lekarskiego, gdyż często są to reakcje nietolerancji, na przykład na wełnę. Prawdziwe reakcje alergiczne występują stosunkowo rzadko. Według doświadczeń niemieckich klinik dermatologicznych około 1-2% wszystkich alergii kontaktowych można przypisać barwnikom włókienniczym. Kobiety są szczególnie narażone, ponieważ często noszą obcisłe ubrania.

Spośród aktualnie około 800 powszechnie używanych barwników włókienniczych 49 uważa się za alergeny kontaktowe. Większość z nich - jak już wspomniano – to farby dyspersyjne, mogące wywoływać alergie. Zostały one pierwotnie opracowane dla poliestru i w połączeniu z włóknem poliestrowym nie są niebezpieczne, ponieważ barwnik w temperaturze 130 ° C wnika bezpośrednio do włókna i jest z nim silnie związany, dopóki nie zostanie rozłożony.

Jeżeli farby dyspersyjne zostaną zastosowane do innych włókien, jak np. poliamid, to często są one tylko powierzchownie naniesione na włókno i nie są z nim mocno związane. W tym przypadku cząsteczki barwnika mogą się uwolnić i przez skórę przeniknąć do organizmu.

Ówczesny Federalny Instytut Ochrony Zdrowia Konsumenta i Weterynarii (BgVV) wymienia 8 barwników uczulających, które nie powinny być już stosowane w tkaninach odzieżowych: disperse blue 1, disperse yellow 3, disperse blue 35 disperse orange 3, disperse blue 106, disperse orange 37/76, disperse blue 124, disperse red 1.

Często wywołujący alergie barwnik "Basic Red 46", jest zawiesinowym środkiem barwiącym, który właściwie jest przeznaczony do barwienia akrylu. Z czystych włókien akrylowych nie jest on uwalniany, ale z mieszanych tkanin pod wpływem wilgoci np. potu, zostaje wyprany. Skarpety są często wykonane z barwionych mieszanych włókien. "Basic Red 46" jest odpowiedzialny za występowanie, w ostatnich latach egzemy stóp, tak zwanej "dermatozy skarpetkowej”.

Obowiązkowe etykietowanie barwników włókienniczych byłoby w każdym razie sensowne. Wiele osób cierpiących na alergie nie może kupować czarnych ubrań, ponieważ czarne tkaniny często zawierają problematyczne czerwone czy pomarańczowe barwniki (Bothe, Filbrich).

Środki pomocnicze w przemyśle włókienniczym

Do produkcji włókien, produktów tekstylnych i odzieżowych, i ich uszlachetniania, konieczne jest zastosowanie wielu substancji chemicznych. Niektóre z nich pozostają na tkaninach i mogą się później uwalniać przez odparowanie, wycieranie czy wyekstrahowanie.

Tabela 1
Klasy włókienniczych środków pomocniczych (bez barwników, według BfR, 2007)

Klasa Nazwa chemiczna Komentarz
Reaktywne środki sieciujące pochodne metylolu (formaldehyd) stabilność wymiarowa, uszlachetnianie
Preparaty zmieniające chwyt produktu np. polimery do 20% wagi wyrobu
Środki zmniejszające palność np. organiczne związki fosforu ochrona odzieży
Środki o działaniu przeciwdrobnoustrojowym biocydy wkładki w butach, skarpetki (higieniczne)
Środki wykończalnicze zapobiegające osadzaniu się brudu parafina, polimery fluoru ochrona przed zabrudzeniem substancjami oleistymi, wodnymi, kurzem i pyłem
Produkty zapobiegające spilśnieniu (filcowaniu) polimery wełna

Niektóre środki pomocnicze mają działanie rakotwórcze i mutagenne. Należy do nich na przykład, formaldehyd i glioksal, który w Niemczech nie jest już używany do produkcji odzieży.

W centrum uwagi profesjonalistów znajdują się ponadto substancje, które mogą mieć wpływ na gospodarkę hormonalną. Należą tu przykładowo etoksylany alkilofenoli, niektóre rozjaśniacze optyczne (wybielacze) i związki organiczne cyny.

Rozjaśniacze optyczne (wybielacze)

Rozjaśniacze optyczne są stosowane, aby rozjaśnić naturalnie żółtawe lub brązowawe włókna tekstylne. Ponadto są one wykorzystywane w detergentach. Jak dotąd nie istnieją żadne dane toksykologiczne dotyczące tych substancji.

Pochodna kwasu diaminostilbenodisulfonowego jest półproduktem w syntezie rozjaśniaczy optycznych i ma strukturę podobną do syntetycznego estrogenu diethylstilbestrolu. Wyniki dotychczasowych, eksperymentalnych badań wykazują, że estrogenne działanie tego związku jest niewielkie.

Organiczne związki cyny

Organiczne związki cyny (TBT - związki tributylocyny) zostały faktycznie zaprojektowane jako powłoka ochronna dla łodzi i statków, ale są również używane do impregnacji przeciwbakteryjnej i przeciwgrzybiczej ciężkich tkanin. Czasami jednak można je spotkać również w tekstyliach odzieżowych. Głównie dotyczy to odzieży sportowej i odzieży, która zawiera tworzywa sztuczne. Przed laty znana była sprawa znalezienia TBT we wkładce spodenek rowerowych. Zawartość związku wynosiła ok. 0,11 g/kg. Dla antybakteryjnego działania ta ilość jest zbyt niska; wymagana byłaby przynajmniej zawartość 1g/kg. Obliczenie skażenia organizmu konsumenta przez TBT podczas noszenia takiej odzieży wykazało, że nie występuje zagrożenie dla zdrowia.

Jednak zgodnie z opinią Instytutu BfR należy, ze względów bezpieczeństwa, unikać w konsumenckich produktach codziennego użytku związków TBT.

Filtry przeciwsłoneczne

Substancje absorbujące promieniowanie UV są wykorzystywane do ochrony włókien i barwników. Zamieniają one promieniowanie UV w promieniowania o dłuższej fali. Oprócz tego specjalnie impregnuje się tymi substancjami odzież (szczególnie tekstylia bawełniane), ażeby zmniejszyć narażenie konsumenta na promieniowanie UV, co jest bardzo rozsądne. Ostatnio dla odzieży podawany jest UPF - współczynnik ochrony przed promieniowaniem UV (z ang. Ultraviolet Protection Factor).

Biocydy

Biocydy są często stosowane w odzieży sportowej, ażeby przeciwdziałać nieprzyjemnemu zapachowi. Używane w szczególności są jony srebra, czwartorzędowe sole amonowe, związki chitosanu, izotiazolina i triclosan. Reakcje alergiczne, naruszenie flory bakteryjnej skóry, jak również rozwoju oporności bakterii na biocydy stanowi główny problem.

Pozostałości po detergentach oraz "nanoimpregnaty"

Temat ten jest omówiony w oddzielnych tekstach.

Regulacje prawne

Zgodnie z przepisami na etykiecie produktów tekstylnych musi być podana tylko waga netto użytych włókien bez uwzględnienia barwników i środków pomocniczych. Jeśli na etykiecie podana jest informacja 100% bawełna, to rzeczywisty jej udział w produkcie wynosi często tylko 75-80 %. Najczęściej nie wynika z oznaczenia na produkcie tekstylnym, z jakich barwników i środków pomocniczych składa się pozostałe 20-25%.

Zakazy lub wymogi dotyczące etykietowania dotyczą tylko poszczególnych, kilku potencjalnie niebezpiecznych substancji:

Nach Bedarfsgegenständeverordnung (BGVO) dürfen bestimmte Flammschutzmittel und Azofarbstoffen, die krebserregende Amine freisetzen können, in Textilien nicht verwendet werden. Dazu gehören z.B. die Flammschutzmittel Tri-(2,3-dibrom-propyl)-phosphat (TRIS), Tris-(aziridinyl)-phosphinoxid (TEPA) und Polybromierte Biphenyle (PBB). In Leder sind kurzkettige Chlorparaffine ab einem Gehalt von 1 % verboten. Weitere Verbote - meist ab einer bestimmten Konzentration - betreffen Alkylphenole, Cadmium, Perfluoroctansäure (PFOS) und den Farbstoff 611-070-00-2. 

Według rozporządzenia w sprawie materiałów i przedmiotów codziennego użytku (BGVO), w Niemczech nie wolno stosować w tekstyliach niektórych impregnatów ognioochronnych i barwników azowych, które mogą uwalniać rakotwórcze aminy. Należą do ich np. środki zmniejszające palność: tris(2,3-dibromopropylo)fosforan (TRIS), tris(aziridinyl)fosfinotlenek (Tepa), polibromowane bifenole (PBB). W wyrobach skórzanych są zakazane chloroparafiny, o krótkich łańcuchach, powyżej zawartości 1%. Inne zakazy - zazwyczaj od pewnego stężenia - dotyczą alkilofenoli, kadmu, kwasu perfluorooktanowego(PFOA) oraz barwnika 611-070-00-2.

Również według rozporządzenia BGVO od 14 Sierpnia 2010 chrom (VI) jest zakazany nie tylko w rękawicach roboczych, ale teraz we wszystkich wyrobach ze skóry, które są "przeznaczone nie tylko do chwilowego kontaktu z ludzkim ciałem". Obejmuje to obuwie, odzież skórzaną, torby skórzane i paski do zegarków. Uważa się, że chrom (VI) jest nieobecny, jeśli jego ilość znajduje się na -> granicy wykrywalności, która została ustalona zgodnie ze stanem analitycznej techniki (około 3 mg/kg).

Rozporządzenie odnośnie zakazu chemikaliów mówi, iż wyroby (zwłaszcza te wykonane ze skóry), które zawierają więcej niż 5 mg/kg pentachlorofenolu, nie powinny być wprowadzane na rynek.

Dla innych substancji, takich jak nikiel czy formaldehyd, obowiązują ograniczenia.

Tekstylia, w których znajduje się więcej niż 0,15% wolnego formaldehydu muszą być odpowiednio oznakowane ("Zawiera formaldehyd. Zaleca się wypranie ubrania przed pierwszym użyciem w celu uniknięcia szkodliwości dla skóry”).

Podsumowanie

  • Odzież, która została wyprodukowana zgodnie z niemieckimi kryteriami dla producentów, nie stanowi zagrożenia dla zdrowia, chociaż użyto wiele związków chemicznych i barwników, aby osiągnąć pożądane dla tekstyliów właściwości. Jednakże, w sporadycznych przypadkach, może wystąpić alergia kontaktowa.
  • Instytut BfR w swojej opinii wymienia szereg barwników, które ze względów ostrożności, nie powinny być dłużej używane w przemyśle odzieżowym (patrz wyżej).
  • Barwniki azowe, które mogą być rozłożone do rakotwórczych amin aromatycznych zostały zakazane w rozporządzeniu w sprawie materiałów i przedmiotów codziennego użytku. Jednakże mogą one jeszcze znajdować się w importowanych tekstyliach.
  • Instytut BfR opowiada się przeciwko użyciu 1,2,4-trichlorobenzenu, jako przyspieszacza w procesie barwienia i przeciwko triclosanowi jako biocydu, i wzywa do obowiązkowego deklarowania substancji czynnych ->biocydów.

Zapobieganie

  • Wyprać nowe ubrania przed pierwszym użyciem, najlepiej kilkakrotnie. Wypłukuje to większą część szkodliwych substancji chemicznych, które często zostały zastosowane w tkaninach.
  • Zwracać uwagę przy zakupie odzieży, będąc alergikiem, na oznakowania, zwłaszcza te, które wskazują, iż nie zostały użyte barwniki wywołujące uczulenia. Z powodu zachowania ostrożności nie powinno się kupować żadnych ubrań oznakowanych: "prać oddzielnie" lub "odzież farbuje”.
  • Nosić, o ile to możliwe, będąc alergikiem tylko niebieskie albo naturalnego koloru dżinsy, ponieważ te kolory nie wywołują reakcji alergicznych.
  • Pozostawiać na sklepowych półkach tekstylia o silnym zapachu.
  • Zakładać wyroby, które farbują, nie bezpośredniego na skóry ciała.
  • Unikać ubrań w jaskrawych lub intensywny kolorach.

Mehr zum Thema Barwniki i środki pomocnicze w tekstyliach odzieżowych:

Diesen Artikel...

Stand: 5. April 2013 - 12:17 Uhr

Autor/Autorzy:

Źródło: 

Grafik oben rechts (Textilien): © manwalk / PIXELIO