綠色紡織品及綠色助劑
1 前言[1,2]
“綠色紡織品”給印染助劑提出了一個新的標準,除了要考慮助劑產品的質量、性能和價格以外,對使用助劑后可能帶來的生態影響,也必需列為選用助劑的重要因素。舉個最簡單的例子如洗滌劑的助洗劑三聚磷酸鈉,因隨廢水排放到江河而造成的“富營養化”,已嚴格限制使用。
印染助劑的生態學性能,可以以下幾點來衡量:
(1)產品分子結構和所用原料是否有毒害,是否符合相應的法規。
(2)產品應用織物上是否有毒和有害物質殘留,或低于有關指標。
(3)產品使用過程中是否產生污染大氣的有害氣體。
(4)產品使用后產生的廢水是否便于處理和排放。
目前,德國及歐共體國家正在展開助劑的禁用,但是至今還沒有提供禁用紡織助劑的品種,因為這是一件十分復雜的工作。ISO14000環境管理系列標準,從不同角度對有害于人類生存環境的污染因素進行有效的控制。污染因素的重點是對生產過程中所使用的化學控制,其中問題最多的助劑安全化最引人注目,因此就產生“環保助劑”和“綠色助劑”,“綠色助劑”實際上是符合環保和生態要求的印染助劑。它必須具有在染整工藝上應有的功能,還要求染整加工后在織物上殘留的有害物在規定限度以下,有害重金屬、甲醛、酚類、有機鹵化物等在最低限度以下,不含有致癌芳胺及還原分解為致癌芳胺的物質,對水和空氣的污染減少到最低程度,這些都有明確界限,有些則根據生態和環保要求如:助劑的可去除性,對魚類毒性和對細菌毒性等暫無明確界限。
2 表面活性劑
印染助劑種類繁多,如精練劑、凈洗劑、滲透劑、勻染劑、交聯劑、分散劑、乳化劑、樹脂整理劑、抗靜電劑、阻燃劑、柔軟劑、粘合劑、增稠劑、涂層整理劑、固色劑、增深劑、防水劑、抗菌防霉劑、紫外線吸收劑等,它們的原料涉及各種表面活性劑和其它有機及無機化學品
印染助劑對環境的影響首先是安全性,其次是生物季解性。安全性是能否投入生產使用的首要考慮的問題,所以一直比較重視,但不一定非常清楚。它包含急性和慢性毒性、對皮膚和眼睛的刺激性、過敏性、致畸、致變異性和對水生物毒性。但是對生物降解性是近幾年來才受到廣泛注意,生物降解性差的助劑將會積聚起來,從而對環境造成嚴重的影響。
2.1 表面活性劑的安全性
(1)毒性:表面活性劑的毒性以半致死量(LD50)表示,陰離子表面活性劑約為1000-3000mg/kg,個別為4000-6000mg/kg;陽離子表面活性劑約為200-2000mg/kg;非離子表面活性劑約為10000-50000mg/kg,毒性最小。但烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的毒性是由于它的生物降解物中1-2個氧乙烯殘留物及最終降解物-烷基酚而產生,1-2甲氧乙烯代謝物的毒性比APEO大,最終生成的酚則毒性更大。分解如下:
1988年德國、丹麥、瑞士等歐洲國家已通過法律對APEO的使用限制,所生產的洗滌劑和潤濕劑不不含有APEO。
以天然脂肪醇聚氧乙烯醚(FAEO)替代APEO是當前的趨向。FAEO在短時間內90%可以生物降解,是一種無公害的表面活性劑。但是與APEO相比,FAEO的起泡性高,濁點易于波動。主要是脂肪醇與環氧乙烷成加時,所得FAEO的氧乙烯摩爾數分布太寬,特別是產物中未反應脂肪醇和低加成物的比例很高,導致起泡性高。近來,采用堿土金屬氫氧化物代替氫氧化鉀作為加成反應催化劑,可以得到分布較窄的FAEO產品。如圖1所示。