愛物惜物、不捨得丟棄衣物的人,應該都有遇過身穿多年的衣服隨著時間開始出現黃斑的困擾。假如碰巧我們的服飾沒有過多的裝飾、色調點綴而僅只是白素色的話,我們便會靈機一動,把這件「人老珠黃」的襯衣丟進一桶漂白水中,抬頭踮腳地等待著衣服煥然一新的奇蹟發生。
終於,經過一段時間的等待後,我們迫不及待地拎起漂白劑中的「新」衣裳。「嗒噠!咦?衣服怎麼好像變得更黃了!」於是就在一陣晴天霹靂下,我們開始懷疑是不是衣服放在漂白劑中還不夠久,甚至開始痛批漂白水廠商的廣告不實。
在今天的這篇文章中,我會帶大家一起來了解究竟是什麼因素造成衣服、褲子、繩帶等編織品變黃的狀況,以及這樣的黃化現象常見的地方和情境。不過,在我們進一步認識這個現象以前,讓我們先來快速認識一下何謂「黃化現象」。
甚麼是織品黃化?
所謂的「織品黃化」在學理上也被稱作「酚黃現象」(phenolic yellowing),因為它是一個由酚類化合物(phenolic compound)與環境發生化學反應後所產生的結果。酚類化合物是一種存在於大多蔬果、茶葉與香料中的有機化合物(de la Rosa et al., 2019)。它們被發現具有抗氧化以及抗菌的功效。由於布料可能是由含有酚類化合物的天然纖維萃取而來,亦可能是由製程中有添加抗氧化物的人造纖維組成,因此我們身上所穿戴的紡織用品便可能會出現酚黃的狀況。
造成酚黃現象的原因
既然說衣服黃化的結果是從布料纖維中的酚類化合物與接觸到的環境產生化學反應而來,那麼究竟有哪些具體的情況會使酚類化合物發生反應呢?
一、時限導致的纖維破壞
正如任何蔬菜水果會因為時間而逐漸腐爛一樣,正是由於紡織品也是由可分解的有機纖維所製成,所以紡織品本身也會因為時間的緣故而逐漸失去原本的完整性(Cotton Incorporated, 2002)。比方說,布料原有的分子量(molecular weight)會跟著時效長度而減少,或是經過氧化作用(oxidation)或水解反應(hydrolysis)而被破壞。
根據Fenn(1987)的報告指出,一般的白色純棉衣物從製作好後上架到服飾品牌的展示間再到開始出現黃斑大概僅要4-6周的時間。當然,究現今的紡織與後續染整技術而言,衣物的保存確實已經比20世紀末期要來的好很多,但是即便如此,講究環保永續的服飾品終究難逃黃化的魔掌。
二、暴露於高溫或光輻射下
另一個容易造成衣服出現黃色斑點的原因,可能則是因為該布料長期曝曬在陽光等具有輻射線的光害底下,又或是短時間處在非常高溫的環境之中。前面的案例很常會發生在農夫、耕田者、工人或是任何戶外活動者的身上,而後者則是較常於生產衣服與褲子的製造過程中發生。由此可見,高溫或高輻射其實是加速服飾中的纖維質氧化的一個無形殺手。
這樣的情況對於服飾產業的生產者而言可是一大挑戰,因為紡織業界的人都知道布料產品在製造的過程中,一定會因為染色、整燙、上漿、上蠟、洗滌等各道流程而經歷多次的高溫磨練。因此,要如何能在每一道織品處理的過程中,防止布料、繩帶被高溫破壞便是考驗著每個加工廠的專業技術的地方了。
三、與環境中的氣體產生反應
除了布料纖維中的酚類化合物本身的氧化現象,它其實也會透過跟環境中的氣體交流而產生化學反應,進而造成布料斑駁的狀況。比方說,大氣中常有的氮氧化物(nitrogen oxides, 簡稱NOx)一旦碰上酚類化合物便會產生黃化現象。為甚麼會說氮氧化物是大氣中常見的氣體呢?因為舉凡地熱、火山爆發、雷擊閃電等皆能看到氮氧化物的蹤影。
除此之外,前面提到的高溫現象也是造成氮氧化物生成的原因之一,因為在高溫的壓力下,空氣中的氧氣便會與火焰中的氮氣(nitrogen)碰撞產生化學反應,形成二氧化氮。所以,人類活動中的燃料燃燒、空氣汙染、電子產品生熱所產生的氮氣體,都可能會在進到空氣當中時造成衣服的酚黃。
四、與人工/化學添加物產生作用
既然連肉眼看不見的氣體都能對紡織產品帶來影響,更不用說那些摸得到的人工或化學添加劑了,比方說衣物洗衣精、芳香劑、皮革保養蠟、潤滑油、漂白劑等。這些加工品當中正好都含有一種能與氮產生化學反應的「胺基化合物(amine compounds)」。就連我們日常生活中常見標榜附有豐富胺基酸的臉部保養品、化妝品都含有這種有機化合物。
甚至,我們人體因體熱而排放出來的汗水也帶有氨(ammonia),能與氮產生化學作用。因此,一旦這些衣物上的汗水與帶有胺基化合物的洗衣精、芳香劑等放在一起洗後,它們融合在一起的殘留物便會滲透在服飾纖維裏頭。接著,當我們穿上這件衣服將它們暴露在含有78%的大氣之中時,衣服要不發黃也是很難的了。
不僅如此,織帶與衣服纖維製造過程中所添加的偶氮染料(azo dyes)也是由胺基化合物變化而來。由於原色布料(亦即植物纖維本身的顏色)以外的紡織纖維皆是透過染色加工才達到它們各自的色調,所以這樣的化學作用可說是製程中不可少的一環。也因此,即便我們自己可能並未使用含有胺基化合物的洗滌劑、化妝品或是柔軟精,我們衣著上的纖維也可能早已帶有製造過程中所殘留下來的胺基化合物。
五、接觸到的物品引起化學變化
除了一般環境中接觸到的氣體或是製程前後添加的化學添加物,編織物若是碰到其他能使氫氣與氧氣結合或是使胺基化合物與氧化氫產生反應的東西,該織品都有可能出現酚黃的現象。比方說,在生產線的最末端,我們就常常會使用到塑膠袋、紙箱、橡皮筋、貼紙等等的包裝用品來妥善存放這些紡織商品(Cotton Incorporated, 2002)。然而,不巧的是,在這些包裝材料當中卻常含有會讓紡織纖維發生化學變化的元素。
以市面上常見的塑膠袋來說,製程中不可或缺的聚乙烯(polythene)便是會造成衣服黃化的關鍵,因為其中含有一種多酚抗氧化劑(phenolic antioxidant)稱之為「二丁基羥基甲苯」(Butylated hydroxytoluene,簡稱BHT),而這種抗氧化劑一旦與空氣中的水氣(也就是H2)結合,便會產生出黃色的有色體附著在布料上面(Hunter, 2012)。
同樣地,那些原本我們以為與塑膠毫無關聯的紙製品(如包裝用紙箱、包覆貼紙),或是天然橡膠萃取加工後的橡皮筋也都含有這種能與氫氣產生反應的抗氧化劑,所以黃化的問題故而層出不窮了。但換個角度想,或許只要我們能找到或是研發出一種包裝材料是不帶有多酚抗氧化劑的話,或許我們就能有效減緩成衣服飾與成衣編織副料黃化的問題了。
如何判定黃化現象的來源?
了解到各種環境因素可能會引起的酚黃問題後,我們很容易會不加思索地把所有衣服變黃的問題推到上述的某一個環節身上。但是,與其病急亂投醫、治標不至本,我們固然需要先進一步判斷布料或編織品的黃斑究竟是從而來,才能找到正確的解方、對症下藥。
從上述的五大情境來看,我們可以先將紡織品的黃化問題歸類成兩大類,一個是衣物纖維本身的化學反應結果,另一個則是衣物纖維外、第三方物體的化學移轉結果。換句話說,紡織品之所以會變黃或開始褪色,通常若非紡織纖維本身已經出現氧化、被破壞的現象的話,那麼就會是因為其他物品自己與環境中的氣體結合後,把那樣帶有黃色或褐色的排放物轉嫁到布料上面的結果,所以並不影響該紡織纖維的完整性。
因此,Fenn(1987)提到,當我們發現織帶或是服飾上面的黃斑是以大面積、左一塊右一塊、浮現在表層的方式出現的話,很有可能就是該紡織品在後續的保存上面出了一些問題,像是長時間放置於購物袋、宅配箱內或是其他帶有抗氧化劑之儲放物的結果。而當今天我們看到黃化的狀況是滲入纖維裏頭、沿著編織的線條浮出時,這樣的黃化狀況則大多是出於加工過程的添加物、環境氣體侵害、高溫曝曬與輻射或是居家清潔用品的化學用劑,因為這些環節中的抗氧化物都會於無形間破壞布料本身的纖維。
現在,你是否比較清楚為甚麼你的衣服似乎是越洗越黃了呢?這當然不是鼓吹你從此之後就不要洗衣服了,反而衣服中的汗水越是沒有洗乾淨,越是容易產生黃化的現象,這正是由於我們前面提到的氮與胺在結合後的結果。但是,這樣說來,究竟我們又該如何避免洗滌過程中破壞到衣物的纖維所導致而成的酚黃呢?還有,既然漂白劑也同樣帶有會造成酚黃的抗氧化物,那為甚麼還是常常有人能透過它來替衣物成功漂回亮麗的白色呢?反觀自己使用時,卻反而越漂越黃了呢?
正所謂「物極必反」,這些問題牽涉到更深一層的化學知識,以及宇宙萬物共生的奧秘,我們下次有機會再來解密這部分的議題。
參考資料
- Cotton Incorporated. (2002). Technical Bulletin: Overview of fabric yellowing. (Report No. ISP 1002). America’s Cotton Producers and Importers.
- Fenn, R. I. (1987). Yellowing problems cause retail problems. Textile Progress, 15, 37-39. https://dx.doi.org/10.1080/00405168708688907
- Hunter, L. (2012). Plastic over clothes? Eww! I say “No” to plastic on your dry cleaning. The Watershed Project. Retrieved from https://thewatershedproject.org/plastic-over-clothes-eww-say-no-to-plastic-on-your-dry-cleaning/
- de la Rosa, L. A., Moreno-Escamilla, J. O., Rodrigo-Garcia, J., & Alvarez-Parrilla, E. (2019). Phenolic Compounds. In E. M. Yahia (Ed). Postharvest Physiology and Biochemistry of Fruits and Vegetables (pp. 253-271). Woodhead Publishing. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813278-4.00012-9