[摘要]綠色染料的開發(fā)不僅適應生態(tài)環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的需要,也符合染料新功能的要求. 本文對偶氮染料的危害和環(huán)保型染料的現(xiàn)狀與發(fā)展進行綜述,并介紹環(huán)保型染料的十條判別原則,和詳細闡述新型環(huán)保型酸性染料的現(xiàn)狀和發(fā)展動向,并充分闡明這些新開發(fā)染料的綠色和高性能特點，為印染企業(yè)選擇和使用環(huán)保型染料提供了參考.
關鍵詞﹕偶氮染料; 環(huán)保染料; 市場現(xiàn)狀; 開發(fā)
1 偶氮染料對人體及環(huán)境的危害
近年來，國際上對環(huán)境質(zhì)量的惡化與生態(tài)平衡的失調(diào)十分關切，人類正面臨有史以來最嚴重的環(huán)境危機，在環(huán)境污染中，大部分直接與工業(yè)和工業(yè)產(chǎn)品的污染有關. 作為染料中間體的芳胺，已被一些國家的政府機構列為可疑致癌物，其中聯(lián)苯胺和β — 胺已被確認為是對人類最具烈性的致癌物. 為此，在世界各國關注染料生產(chǎn)，強調(diào)環(huán)境保護已成為當務之急，美國、歐洲、日本已建立了研究染料生態(tài)安全和毒理的機構，專門了解和研究染料對人類健康與環(huán)境的影響，并制訂了染料中重金屬的含量指標. 美國染料制造商協(xié)會生態(tài)委員會獨立地研究染料與助劑對于環(huán)境的影響，確定了各類商品染料中金屬雜質(zhì)的濃度范圍. 而目前市場上 70%左右的合成染料是以偶氮結構為基礎的，廣泛應用的直接染料、酸性染料、活性染料、金屬絡合染料、分散染料、陽離子染料及縮聚染料等，都含有偶氮結構[1].
從染料分子結構分析和染色織物實測說明，用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. 染料分子結構中，凡是含有偶氮基(－N＝N－)的統(tǒng)稱為偶氮染料[2]，其中偶氮基常與一個或多個芳香環(huán)系統(tǒng)相連構成一個共軛體系而作為染料的發(fā)色體，幾乎分布于所有的顏色[3]. 偶氮染料不僅用于紡織品的印染，還用來染皮革、紙張、食品等. 應該指出，一般情況下偶氮染料本身不會對人體產(chǎn)生有害影響，但部分用致癌性的芳香胺類中間體合成的偶氮染料，當與人體皮膚長期接觸之后，會與人體正常新陳代謝過程中釋放的物質(zhì)結合，并發(fā)生還原反應使偶氮基斷裂，重新生成致癌的芳香類化合物，這些化合物被人體再次吸收，經(jīng)過活化作用，使人體細胞發(fā)生結構與功能的改變，從而轉(zhuǎn)變成人體病變誘發(fā)因素，而增加了致癌的可能性[4]. 同時禁用染料也不局限于偶氮染料，在其它結構的染料中，如硫化染料、還原染料及一些助劑中也可能因隱含有這些有害的芳香胺而被禁用。
2 環(huán)保型染料市場現(xiàn)狀和動向
2.1 開發(fā)綠色染料的必要性和重要意義
自1994年7月15日德國政府頒布禁用部分染料法令以來，世界各國的染料界都在致力于禁用染料替代品的研究. 隨著各國對環(huán)境和生態(tài)保護要求的不斷提高，禁用染料的范圍不斷擴大[6]. 許多國家和地區(qū)已連續(xù)發(fā)布禁用偶氮染料法規(guī). 如今偶氮是國際環(huán)保要求的必檢項目之一, 檢驗方法有以下三種﹕薄層色譜法(TLC), 氣相色譜及質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MSD)及高效液相色譜法(HPLC). 標準規(guī)定被檢產(chǎn)品中不得含有禁用的偶氮染料中間體, 若檢出其中一種即為不合格產(chǎn)品，其限量為30ppm. 紡織品染色后, 在紡織品上的上述致癌芳香胺允許限量為30mg/kg.
禁用政策的出臺，對我國這樣一個紡織品和服裝出口大國的影響已經(jīng)顯現(xiàn)出來. 在目前的國際貿(mào)易中，“綠色”已經(jīng)成為一個話題，而且將一直持續(xù)下去. 面對咄咄逼人的“綠色壁壘”，國內(nèi)染料行業(yè)也一直在加大力度，加緊開發(fā)替代產(chǎn)品[7].
按照生態(tài)紡織品的要求以及禁用118種染料以來，環(huán)保染料已成為染料行業(yè)和印染行業(yè)發(fā)展的重點，環(huán)保染料是保証紡織品生態(tài)性極其重要的條件[8]. 環(huán)保染料除了要具備必要的染色性能以及使用工藝的適用性、應用性能和牢度性能外，還需要滿足環(huán)保質(zhì)量的要求.
2.2 環(huán)保型染料應包括以下十方面的內(nèi)容﹕
(1)不含德國政府和歐共體及Eco-Tex Standard 100 明文規(guī)定的在特定條件下會裂解釋放出22種致癌芳香胺的偶氮染料[9]，無論這些致癌芳香胺游離于染料中或由染料裂解所產(chǎn)生; (2)不是過敏性染料; (3)不是致癌性染料;(4)不是急性毒性染料; (5)可萃取重金屬的含量在限制值以下; (6)不含環(huán)境激素; (7)不含會產(chǎn)生環(huán)境污染的化學物質(zhì); (8)不含變異性化合物和持久性有機污染物; (9)甲醛含量在規(guī)定的限值以下; (10)不含被限制農(nóng)藥的品種且總量在規(guī)定的限值以下.
從嚴格意義上講，能滿足上述要求的染料應該稱為環(huán)保型的染料，真正的環(huán)保染料除滿足上述要求外，還應該在生產(chǎn)過程中對環(huán)境友好，不要產(chǎn)生“三廢”，即使產(chǎn)生少量的“三廢”，也可以通過常規(guī)的方法處理而達到國家和地方的環(huán)保和生態(tài)要求.
2.3 新型環(huán)保染料的研究現(xiàn)狀
近10年來，中國染料工業(yè)把開發(fā)新型環(huán)保染料放到行業(yè)發(fā)展的一個顯著位置. 目前中國已成功開發(fā)了近300種新型環(huán)保型染料，占全部染料品種的三分之二左右. 其中開發(fā)出不少新型環(huán)保型酸性染料，近年開發(fā)的新品種數(shù)在我國各類染料中名列首位[10].
3 新型環(huán)保型酸性染料
酸性染料是羊毛和聚酰胺纖維印染用的主要染料，在我國占據(jù)了約 95%. 我國 2000 年羊毛和聚酰胺纖維的產(chǎn)量分別為 30萬噸和 39萬噸，規(guī)劃到 2005 年分別達到 35 萬噸和 60.0 萬噸，因此近年來我國酸性染料無論在產(chǎn)量上還是在品種上都獲得了快速發(fā)展，2003 年的產(chǎn)量超過了 3 萬噸，占我國染料總產(chǎn)量約 6%，成為世界上酸性染料產(chǎn)量最大的國家. 近三年酸性染料的新品種增加了 55 個，是我國各類染料中新品種增加速度最快，增加數(shù)目最多的一類染[10]. 如用新型二氨基化合物取代聯(lián)苯胺及其衍生物制成的弱酸性黑3G和弱酸性黑NB— G，還有尤麗特中性染料，它們已獲得瑞士 TESTEX 公司的 ECO—passport[11].
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