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9服裝化學(xué)與健康9.1服裝原料9.1.1纖維天然纖維化學(xué)纖維植物纖維動(dòng)物纖維礦物纖維人造纖維合成纖維9.1.2皮革1.動(dòng)物皮

常見動(dòng)物皮有牛皮、羊皮和豬皮以及其它珍奇動(dòng)物(如鹿、虎、狐等)的皮。盡管不同動(dòng)物皮的細(xì)膩程度和毛色不同,但化學(xué)結(jié)構(gòu)大體相近。生皮包括表皮和真皮。

1)表皮:皮膚最外層組織,主要由角朊(即蛋白質(zhì))細(xì)胞組成.根據(jù)角朊細(xì)胞的形態(tài),表皮可細(xì)分成若干層,它決定皮的粗糙程度。

2)真皮:含有膠質(zhì)的纖維組織,決定了皮的強(qiáng)韌程度和彈性?;瘜W(xué)上它們均為蛋白質(zhì)。皮中蛋白質(zhì)主要為角蛋白,不溶于水、酸、堿及一般有機(jī)溶劑,有一定硬度和耐摩性。9.1.2皮革2.人造革

制革是把動(dòng)物體上剝離的生皮加工成實(shí)用的皮料,也稱為鞣制,即用鞣酸及重鉻酸鉀對(duì)生皮進(jìn)行化學(xué)處理。鞣酸分子結(jié)構(gòu)含多個(gè)羥基,可溶于水,能使蛋白質(zhì)凝固.當(dāng)生皮充分潤(rùn)濕并壓榨后,每條纖維周圍均充滿蛋白質(zhì),經(jīng)鞣酸處理后,生皮即得規(guī)整。重鉻酸鉀在鞣制時(shí)加入,經(jīng)還原Cr6+成為Cr3+,鉻離子與氨基酸的活性基團(tuán)作用,使皮纖維鍵合,強(qiáng)度增大。生皮經(jīng)鞣制后變成干凈柔軟的皮革。皮革和人造革共性:適合做御寒外衣,但動(dòng)物皮革較透氣、保暖性好和怕水,人造革表面不怕受潮。二者均耐磨,堅(jiān)韌,但動(dòng)物皮革做成皮制品受潮后易變形,產(chǎn)生折皺,甚至斷裂,人造革制的不怕水但比較氣悶。9.2服裝染料【案例1】

《北京晚報(bào)》2008年3月報(bào)道,北京市質(zhì)量監(jiān)督局對(duì)全市企業(yè)生產(chǎn)的床上用品抽查結(jié)果為,29家企業(yè)生產(chǎn)的53種床上用品,合格僅29種,合格率只有55%;其中,思來(lái)克牌枕套檢出致癌芳香胺染料?!侗本┤?qǐng)?bào)》2008年報(bào)道了市質(zhì)量監(jiān)督局對(duì)全市企業(yè)生產(chǎn)服裝的抽查結(jié)果,超三成服裝質(zhì)量包括pH、甲醛不合格。在抽查的180種服裝中,55種不合格,抽樣合格率僅為69%。一個(gè)月后,《北京日?qǐng)?bào)》又披露,市工商局發(fā)布了滕氏、VERYMODEL等品牌服裝檢出國(guó)家禁用的含致癌芳香胺的偶氮染料。9.2服裝染料【案例2】

柳小姐是正宗的哈韓一族,就連衣服的顏色都完全按照韓劇女主角的理念挑選:顏色一定要鮮艷!不鮮艷就意味著OUT,意味著是從“土”星來(lái)的!但是,這些艷麗的衣服可不好伺候,每到洗衣服的時(shí)候,整個(gè)洗衣機(jī)都變得像大染缸似的。最近,柳小姐買了件黃色的衣服打底穿,天氣一轉(zhuǎn)熱便出了些汗,柳小姐感覺(jué)背部開始瘙癢,而且越來(lái)越其癢難忍,拉開衣服一看,長(zhǎng)疹子了!9.2.1顏料

最早的顏料是從大自然中取得的礦物質(zhì),如紅色的赤鐵礦(化學(xué)成分主要是氧化鐵),如白色的白堊粉(碳酸鈣)、鉛白(堿性碳酸鉛)、黃色和桔紅色的鉻黃(鉻酸鉛)、雄黃(硫化砷)、雌黃(三硫化二砷)等。現(xiàn)在的各種顏料,大多采用化學(xué)方法制造,比天然顏料更加豐富多彩。顏料具有廣泛的應(yīng)用,如用做涂料、墨水、油墨、繪畫顏色的原料,還可做橡膠、塑料、搪瓷和紙張等的著色劑。有些顏料會(huì)變色,比如在光或熱的作用下,會(huì)引起分子結(jié)構(gòu)的電子變化,從無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色、綠色,或由橙色變成藍(lán)色。這種顏料可用在軍事上的偽裝防護(hù)物,工業(yè)上可用它來(lái)制造變色漆。染料是有顏色的物質(zhì),但有顏色的物質(zhì)不一定是染料。染料不僅能使一定顏色附著在纖維上,而且不易脫落、變色。分天然和合成兩大類。

1856年P(guān)erkin發(fā)明第一個(gè)合成染料——馬尾紫,使有機(jī)化學(xué)分出了一門新學(xué)科——染料化學(xué)。

20世紀(jì)50年代,Pattee和Stephen發(fā)現(xiàn)含二氯均三嗪基團(tuán)的染料在堿性條件下與纖維上的羥基發(fā)生鍵合,標(biāo)志著染料使纖維著色從物理過(guò)程發(fā)展到化學(xué)過(guò)程,開創(chuàng)了活性染料的合成應(yīng)用時(shí)期。目前,染料已廣泛應(yīng)用于紡織物的染色和印花、油漆、塑料、紙張、皮革、光電通訊、食品等許多部門。9.2.2染料1.天然染料

天然染料分植物染料和動(dòng)物染料。3000多年前,人們從木蘭屬植物的葉子和藍(lán)檀樹里提取藍(lán)色染料;從巴西木中提取紅色染料。從動(dòng)物中也可提煉出染料,古代歐洲是從動(dòng)物中提取紫色染料的。2.合成染料

最早合成的染料是從煤焦油中提煉出來(lái)的。經(jīng)過(guò)對(duì)一系列染料的研究與合成。現(xiàn)在人造染料的總數(shù)已達(dá)幾萬(wàn)種,經(jīng)常生產(chǎn)的約有2000多種。(1)直接染料(2)不溶性偶氮染料(3)活性染料(4)還原染料(5)硫化染料(6)酞菁染料(7)氧化染料(8)縮聚染料(9)分散染料(10)酸性染料(11)堿性以及陽(yáng)離子染料(1)直接染料直接染棉、麻、絲、毛等而得名。染色方法簡(jiǎn)單,成本低廉;但耐洗和耐曬牢度較差.(2)不溶性偶氮染料染料的兩個(gè)中間體,在織物上經(jīng)偶合而生成不溶性顏料。它的耐洗、耐曬牢度都比較好,色譜較齊,色澤濃艷,價(jià)格低廉。(3)活性染料

20世紀(jì)50年代發(fā)展的新型染料。分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)或一個(gè)以上的活性基因,在適當(dāng)條件下,能夠與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成共價(jià)鍵結(jié)合。(4)還原染料還原染料不溶于水,在強(qiáng)堿溶液中借助還原劑還原溶解進(jìn)行染色,染后氧化轉(zhuǎn)變成不溶性的染料而牢固地固著在纖維上。一般不適宜于羊毛、蠶絲等蛋白質(zhì)纖維染色。這類染料色譜齊全、色澤鮮艷、色牢度好,但價(jià)格較高,且不易均勻染色。由還原染料的隱色體制成硫酸酯鈉鹽后,變成能夠直接溶解于水的染料,又叫可溶性還原染料??扇苄赃€原染料可作多種纖維染色。這類染料同樣色譜齊全、色澤鮮艷、染色方便、色牢度好。但價(jià)格比還原染料高,同時(shí)親和力低于還原染料,一般只適用于染淺色織物。(5)硫化染料硫化染料大部分不溶于水和有機(jī)溶劑,能溶解在硫化堿溶液中后可直接染著纖維。不適宜于染蛋白質(zhì)纖維。該類染料色譜較齊、價(jià)格低廉、色牢度較好,但色光不鮮艷。硫化還原染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和制造方法與一般硫化染料相同,而它的染色牢度和染色性能介于硫化和還原染料之間。(6)酞菁染料酞菁染料往往作為染料中間體,在織物上產(chǎn)生縮合和金屬原子絡(luò)合而成色。目前這類染料的色譜只有藍(lán)色和綠色,但由于色牢度極高,色光鮮明純正,因此很有發(fā)展前途。(7)氧化染料某些芳香胺類的化合物在纖維上進(jìn)行復(fù)雜的氧化和縮合反應(yīng),就成為不溶性的染料,叫做氧化染料。實(shí)質(zhì)上這類染料只能說(shuō)是堅(jiān)牢地附著在纖維上的顏料。(8)縮聚染料用不同種類的染料母體,在其結(jié)構(gòu)中引人帶有硫代硫酸基的中間體而成的暫溶性染料。在染色時(shí),染料可縮合成大分子聚集沉積于纖維中,從而獲得優(yōu)良的染色牢度。(9)分散染料在水中溶解度很低,顆粒很細(xì),在染液中呈分散體,屬于非離子型染料,主要用于滌綸的染色,其染色牢度較高。(10)酸性染料酸性染料具有水溶性,大都含有磺酸基、羧基等水溶性基因,可在酸性、弱酸性或中性介質(zhì)中直接上染蛋白質(zhì)纖維,但濕處理牢度較差。還有一些染料通過(guò)某些金屬鹽作用才能獲得耐洗性能,稱為酸性媒介及酸性含媒染料染料。一種染料本身不含有用于媒染的金屬離子,染色前或染色后將織物經(jīng)媒染劑處理獲得金屬離子;另一種是在染料制造時(shí),預(yù)先將染料與金屬離子絡(luò)合,形成含媒金屬絡(luò)合染料,這種染料在染色前或染色后不需進(jìn)行媒染處理,這類染料的耐曬、耐洗牢度較酸性染料好,但色澤較為深暗,主要用于羊毛染色。(11)堿性及陽(yáng)離子染料堿性染料早期稱鹽基染料,是最早合成的一類染料,因其在水中溶解后帶陽(yáng)電荷,故又稱陽(yáng)離子染料。這類染料色澤鮮艷、色譜齊全、染色牢度較高,但不易勻染,主要用于腈綸的染色。9.2.3纖維染色1.染色牢度染色牢度是指染色織物在使用過(guò)程中或在以后的加工過(guò)程中,染料或顏料在各種外界因素影響下,能保持原來(lái)顏色狀態(tài)的能力。是衡量染色成品的重要質(zhì)量指標(biāo)之一。染色牢度取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu),染料在纖維上的物理狀態(tài)、分散程度、染料與纖維的結(jié)合情況、染色方法和工藝條件等。(1)日曬牢度:在日光作用下,染料吸收光能,分子處于激化態(tài)而變得極不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生某些化學(xué)反應(yīng),使染料分解褪色,導(dǎo)致染色織物經(jīng)日曬后產(chǎn)生較大的褪色現(xiàn)象。(2)皂洗牢度:皂洗牢度是指染色織物在規(guī)定條件下于肥皂液中皂洗后褪色的程度,包括原樣褪色及白布沾色兩項(xiàng)。(3)摩擦牢度:染色織物的摩擦牢度分干摩擦和濕摩擦牢度兩種??椢锏哪Σ晾味戎饕Q于浮色的多少、染料與纖維的結(jié)合情況和染料滲透的均勻度。9.2.3纖維染色2.纖維染色染料對(duì)于天然纖維和人造纖維都具有很大的親著力。大部分染料都能溶于水,有一部分不溶于水但經(jīng)過(guò)一定的化學(xué)處理(如酸化,還原)后,也溶于水。因此,人造絲、人造棉(棉、麻、絲、毛)一樣都能披上了絢麗的色彩。但合成纖維的染色情況卻大不相同,只有錦綸的分子同蛋白質(zhì)有點(diǎn)相似,容易染上顏色。丙綸、滌綸、氯綸等染色比較困難,所以人們只好在噴絲前將染料混在原料里,噴出帶色的絲,使織物有顏色。9.3服裝化學(xué)污染【案例1】

玲玲最近剛從廣州回來(lái),帶了些衣服準(zhǔn)備給老家的孩子過(guò)年,但不知為何,當(dāng)她的小外甥穿上漂亮的唐裝小衣服玩耍時(shí),大口大口地喘著氣,似乎有點(diǎn)呼吸困難。開始玲玲還以為是玩耍所致,沒(méi)想到外甥的臉漸漸紅了,脖子上也開始出現(xiàn)淺淺的紅斑,玲玲趕緊帶外甥去醫(yī)院,診斷為皮膚過(guò)敏,而且是苯過(guò)敏,玲玲一直不知道過(guò)敏源是從哪來(lái)的。9.3服裝化學(xué)污染【案例2】

消費(fèi)者張女士在一家服裝專賣店給兒子買了一件小外套,回家打開包裝袋后,就聞到一股十分嗆鼻的氣味。當(dāng)時(shí),張女士以為是包裝袋的氣味,沒(méi)太在意,幾天后氣味減弱,就讓兒子穿了起來(lái)。沒(méi)想到自從兒子穿起這件衣服,就不停地咳嗽、打噴嚏,身上還出現(xiàn)瘙癢,到醫(yī)院就診后發(fā)現(xiàn)是過(guò)敏反應(yīng)。張女士將衣服送到有關(guān)部門進(jìn)行鑒定,結(jié)果竟是甲醛含量嚴(yán)重超標(biāo)。甲醛是一種有毒的化學(xué)物質(zhì),除了引發(fā)呼吸道炎癥和皮膚炎癥外,還可誘發(fā)癌癥。國(guó)家質(zhì)檢總局不久前公布的兒童服裝質(zhì)量抽查結(jié)果顯示,有三成以上產(chǎn)品甲醛超標(biāo)。尤其令人擔(dān)心的是,甲醛超標(biāo)的產(chǎn)品絕大部分是兩歲以下的嬰幼兒服裝。9.3.1服裝中的有害化學(xué)物質(zhì)1.外界環(huán)境對(duì)衣物的污染

城市中由于汽車尾氣排放,使道路上含有大量的一氧化碳、臭氧化合物、二氧化硫、氮氧化合物、二氧化碳、鉛化合物和油霧,高峰期間含鉛廢氣籠罩著整個(gè)街道。此外還有大量灰塵,塵埃微粒上吸附有大量的病毒和細(xì)菌。人行走在道路上,服裝極易沾染上這些污染物,進(jìn)而對(duì)人的皮膚、身體造成危害。另外,若在污染較嚴(yán)重的環(huán)境工作,把工作服穿回家,則可能對(duì)家庭造成污染。9.3.1服裝中的有害化學(xué)物質(zhì)2.材料中的化學(xué)污染物

其一,原材料中棉、麻纖維在種植中,大量使用殺蟲劑、化肥和除草劑,導(dǎo)致農(nóng)藥殘留于棉花、麻纖維之中,雖然在服裝之中含量甚微,但長(zhǎng)期與皮膚接觸,危害極大。其二,在原料儲(chǔ)存時(shí),要用五氯苯酚等防腐劑、防霉劑、防蛀劑,這些化學(xué)物質(zhì)殘留在服裝上,輕者會(huì)引起皮膚過(guò)敏,呼吸道病癥或其化中毒瓜,重者會(huì)誘發(fā)癌癥。其三,纖維制造過(guò)程中使用的化合物,如人造絲的NaOH、CS2、H2SO4、Na2SO4等;醋酸纖維的CH3COOH、H2SO4、CH3COCH3等;尼龍的C6H6、NH3、CH3OH、C6H5OH等。3.服裝制作中的化學(xué)污染物

衣服在制作過(guò)程中,要添加各種紡織品化學(xué)加工劑,比如染料、整理劑、添加劑等。在這些化學(xué)加工劑中可能含有化學(xué)污染物。

(1)禁用染料

(2)整理劑

(3)添加劑9.3.1服裝中的有害化學(xué)物質(zhì)(1)禁用染料

1994年德國(guó)Bayer公司分析:德國(guó)市場(chǎng)上涉及的禁用染料有118只.1999年SDCresourcefile

中登載著德國(guó)VCI(德國(guó)化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì))根據(jù)內(nèi)部研究和1994年第三版“染料索引”所收集的可還原裂解出22種致癌芳香胺的偶氮染料有141只。若將VCI與Bayer公司提出的禁用染料合并,則共有禁用染料146只。從染料分子結(jié)構(gòu)分析和染色織物實(shí)測(cè)說(shuō)明,以致癌芳香胺作為中間體合成的染料,包括偶氮染料和其它染料,如未經(jīng)充分提純,即使有微量存在,該染料也屬禁用之列。偶氮染料本身不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生有害影響,但用芳香胺類中間體合成的偶氮染料,當(dāng)其與人體皮膚長(zhǎng)期接觸之后,會(huì)與人體正常新陳代謝過(guò)程中釋放的物質(zhì)結(jié)合,并發(fā)生還原反應(yīng)使偶氮基斷裂,重新生成致癌的芳香類化合物,被人體再次吸收,經(jīng)過(guò)活化作用,使人體細(xì)胞發(fā)生結(jié)構(gòu)與功能的改變,從而轉(zhuǎn)變成人體病變誘發(fā)因素,而增加了致癌的可難性。(2)整理劑

常用整理劑有三羥甲基聚氰胺樹脂、二羥甲基乙烯脲樹脂等?,F(xiàn)在市場(chǎng)上的免燙整理劑是以N-羥甲基化合物為主體的整理劑。它們雖然有較好的免燙效果,但經(jīng)這些整理劑處理后,都不可避免地會(huì)釋放和殘留游離甲醛。甲醛對(duì)人體有極強(qiáng)刺激作用,甚至?xí)T發(fā)癌癥。國(guó)際上對(duì)織物含游離甲醛殘留量的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán),如GB18401-001《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定甲醛限量:嬰兒服裝為20mg/kg;直接接觸皮膚的服裝為75mg/kg;非直接接觸皮膚的服裝為300mg/kg。因此,無(wú)甲醛免燙整理劑倍受染整行業(yè)青睞。4.衣服洗滌過(guò)程中的化學(xué)污染物(1)干洗劑

干洗是利用清潔劑或溶劑來(lái)除掉衣服上的污漬。所用溶劑多是高氧化物的化學(xué)品(酒精、礦物油等)。干洗過(guò)程中,這種化學(xué)品被衣服纖維吸附,待衣服干燥時(shí)從衣物內(nèi)釋放到空氣中,從而影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟系統(tǒng)。目前采用干洗油的主要成分是四氯乙烯,揮發(fā)性很強(qiáng),吸入過(guò)多可能會(huì)抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)而致死亡。此外,許多洗滌劑中還含有過(guò)敏性鎳元素,會(huì)引起表皮發(fā)炎,對(duì)嬰幼兒尤為明顯。(2)洗滌劑9.3.1服裝中的有害化學(xué)物質(zhì)9.3.2服裝中的化學(xué)污染對(duì)人體健康的影響1.紡織材料對(duì)人體可能造成的危害原材料中化學(xué)物質(zhì)對(duì)皮膚具有一定的刺激作用。對(duì)人體表皮產(chǎn)生影響,甚至導(dǎo)致炎癥。2.禁用染料對(duì)皮膚的刺激聯(lián)苯胺具有較強(qiáng)的致癌性,其他種類的芳香胺致癌性較弱?,F(xiàn)在對(duì)聯(lián)苯胺導(dǎo)致膀胱癌在研究上已經(jīng)有了結(jié)論。聯(lián)苯胺比甲醛毒性還大。因?yàn)榧兹┛梢匀芙庥谒?lián)苯胺不能溶解于水。聯(lián)苯胺染料中紅色較多。聯(lián)苯胺類染料經(jīng)生物還原,會(huì)產(chǎn)生致癌的聯(lián)苯胺單體,如酸性黑NT。喹啉類還原染料及酸性染料也會(huì)對(duì)皮膚產(chǎn)生刺激和過(guò)敏作用。一些染料中的化合物能釋放出致癌物,如衣褲中的化學(xué)添加劑可能是引起白血病的禍根;許多男式襯衫用15種不同化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行過(guò)處理,這樣的衣服會(huì)釋放出各種含毒物質(zhì),使人體發(fā)生病變。9.3.2服裝中的化學(xué)污染對(duì)人體健康的影響3.整理劑對(duì)皮膚的刺激。

服裝整理劑包括多種,比如防止衣服縮水使用的甲醛樹脂、增白采用的熒光增白劑、為了挺括作上漿處理等。這些整理劑所含化學(xué)物質(zhì)對(duì)皮膚均有刺激作用。比如,甲醛就是一種過(guò)敏源,從纖維上游離到皮膚上的甲醛量超過(guò)一定限度時(shí),就會(huì)引起變態(tài)反應(yīng)皮炎,多分布在胸、背、肩、肘彎、大腿及腳部。柔軟整理劑可以減輕服裝對(duì)皮膚的擠壓、摩擦和刺入等物理刺激,但可能會(huì)引起體質(zhì)異常的人產(chǎn)生皮炎。一般內(nèi)衣、襪子等都要用有機(jī)汞或其他化合物進(jìn)行整理,它們亦有可能對(duì)皮膚產(chǎn)生刺激和接觸變態(tài)反應(yīng)。9.3.3減少或避免服裝中的化學(xué)污染的措施1.減少服裝中的化學(xué)污染的措施

(1)購(gòu)買免燙服飾時(shí),若衣服的味道,讓眼、鼻、咽喉部有輕度燒灼感,這樣的衣服大多甲醛含量超標(biāo),不能購(gòu)買。剛買回來(lái)的免燙衣服,最好先用清水進(jìn)行充分漂洗后再穿,降低服裝中的甲醛含量。不穿時(shí),應(yīng)把免燙衣服掛在通風(fēng)處,尤其是不要長(zhǎng)期穿著免燙衣服。

(2)選購(gòu)兒童服裝時(shí)最好選擇小圖案淺色的童裝,而且圖案上的印花不要很硬。特別是一些嬰幼兒愛咬嚼衣服,染料及化學(xué)制劑會(huì)因此進(jìn)入孩子體內(nèi),損傷身體。

(3)從干洗店剛?cè)〕龅囊挛锊粦?yīng)馬上放入衣柜中,應(yīng)該掛在通風(fēng)處,讓衣服中釋放出的化學(xué)品隨風(fēng)飄散。2.避免服裝中的化學(xué)污染的措施

開發(fā)綠色環(huán)保服裝.9.3.4其他紡織品1.毛巾

2007年3月24日,中央電視臺(tái)《每周質(zhì)量報(bào)告》曝光:經(jīng)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè),有些企業(yè)竟在使用強(qiáng)致癌物質(zhì)超標(biāo)300多倍的染化料生產(chǎn)毛巾!而這些物質(zhì)在人體內(nèi)潛伏期可長(zhǎng)達(dá)20年之久!下面幾種方法供參考。①看:毛巾縫制是否精細(xì)、整齊、毛圈高度是否平整、色彩是否純正鮮亮、無(wú)深淺不勻現(xiàn)象者為好。②摸:好的純棉毛巾手感蓬松、柔軟而無(wú)滑膩感,握在手內(nèi)松軟而有彈性、拍打無(wú)棉絨脫落。③聞:好的毛巾沒(méi)有異味。④測(cè):一測(cè)吸濕性;方法是將毛巾垂掛,用手沾水后向毛巾上甩,水珠不滾落,表明吸水性好;如有水珠滾落,則提示毛巾中柔軟劑過(guò)量或精煉不足。二測(cè)色牢度;方法是先將80℃左右的熱水倒入面盆中,再放入毛巾上下提動(dòng)汰洗,盆中水未變色者為好。如有明顯落色,則表明印染質(zhì)量差,有礙人體健康。⑤燒:將毛巾邊沿的圈紗抽出一根繞成圈,用火點(diǎn)燃,燃燒迅速、灰呈黑色灰,輕盈無(wú)渣是純棉或纖維素再生纖維。若燃燒

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