摘要﹕紡織品后整理加工作為一個(gè)典型的化學(xué)處理過程,后整理劑中有一些品種有可能危及人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境。文中概述了國(guó)際、國(guó)內(nèi)生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)七大類后整理劑進(jìn)行生態(tài)評(píng)估,對(duì)已知曉化學(xué)結(jié)構(gòu)并經(jīng)安全性試驗(yàn)的后整理劑進(jìn)行綜合分析,指出了安全的后整理劑品種。七大類后整理劑包括﹕聚氨酯涂層劑、耐久壓燙整理劑、柔軟劑、阻燃劑、抗菌衛(wèi)生整理劑、防蛀整理劑和防螨整理劑。
關(guān)鍵詞﹕ 后整理劑﹔ 生態(tài)環(huán)保﹔ 安全性分析
紡織品在生產(chǎn)加工過程中, 接觸到各種化學(xué)品, 特別是后整理加工作為一個(gè)典型的化學(xué)處理過程,會(huì)用到種類繁多的后整理劑, 它們或多或少地含有或產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)或破壞生態(tài)環(huán)境, 當(dāng)人們使用和穿著這些紡織品和服裝時(shí),殘留在紡織品上的有害物質(zhì)就有可能對(duì)人體健康造成危害。崇尚綠色已經(jīng)成為一種世界性的消費(fèi)浪潮, 生產(chǎn)和銷售能夠滿足人們健康安全要求的產(chǎn)品不僅成為業(yè)界的共識(shí), 也已成為企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的有效手段, 我國(guó)作為世界上最大的紡織品生產(chǎn)和出口大國(guó), 大力發(fā)展生態(tài)紡織品已成為必然的趨勢(shì)。生態(tài)紡織品作為一個(gè)很寬泛的概念, 目前尚無確切的定義, 也無統(tǒng)一的國(guó)際質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)際貿(mào)易領(lǐng)域中, 一些基本安全技術(shù)要求已經(jīng)成為合同的基本條款。因此, 從法規(guī)對(duì)紡織品提出安全方面的基本技術(shù)要求, 使紡織生產(chǎn)、流通和消費(fèi)過程中能夠保障人體健康和人身安全,就顯得十分必要。
1 主要生態(tài)紡織品法規(guī)概述
1﹒1 國(guó)際生態(tài)紡織品法規(guī)
國(guó)際生態(tài)紡織品法規(guī)眾多, 但以歐洲為主, 最為知名的是“國(guó)際生態(tài)紡織品研究和檢驗(yàn)”協(xié)會(huì)的Oeko-TexStandard100和歐盟的Eco-Label。前者是國(guó)際性民間組織, 其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有商業(yè)性質(zhì), 后者由歐盟委員會(huì)發(fā)布, 屬政府行為。Oeko- Tex Standard 100自1992年公布第一版以后, 歷經(jīng)1995年、1997年和2002年2月9日的版本, 框架已定型, 2003年、 2004年和2005年作了部分修訂[1,2]。它主要是限制紡織品最終產(chǎn)品的有害化學(xué)物質(zhì),由于考慮得較全面, 因此有較高的知名度。它的技術(shù)要求和檢測(cè)項(xiàng)目有14個(gè), 其中涉及后整理劑的有甲醛、可萃取重金屬、五( 四) 氯苯酚、鄰苯二甲酸酯、致癌芳胺、氯苯和氯甲苯、抗菌整理、阻燃整理、可揮發(fā)物和氣味等。
生態(tài)標(biāo)簽(Eco- Label) 由歐盟委員會(huì)根據(jù)880/92建立( 最早是根據(jù)1999年2月17日歐盟委員會(huì)1999/178/EC法全面建立), 2002年作了修改。2002年5月15日發(fā)布了2002/371/EC法令成為紡織品生態(tài)的新標(biāo)準(zhǔn), 它包括﹕ 紡織纖維標(biāo)準(zhǔn)﹔ 紡織
加工、化學(xué)品標(biāo)準(zhǔn)﹔ 使用標(biāo)準(zhǔn)的適用性。明確提出降低水污染, 限制危害性物質(zhì), 覆蓋產(chǎn)品的全部生產(chǎn)鏈。其中大部分與Oeko- Tex Standard100相同, 僅對(duì)助劑規(guī)定了禁用以下表面活性劑以及由其組成的制劑﹕
烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)、直鏈烷基苯磺酸鹽(LAS)、雙(氫化牛油烷基)二甲基氯化銨(DTDMAC)、二硬脂基二甲基氯化銨(DSDMAC)、二(硬化牛油)二甲基氯化銨(DHT-DMAC)、乙二胺甲乙酸(EDTA) 和二乙烯三胺五酸(DTPA)。不能使用生物降解率低于95%的洗滌劑、柔軟劑和螯合劑。AOX值直接排放標(biāo)準(zhǔn)100 μg/L, 間接排放標(biāo)準(zhǔn)為0﹒5mg/L。鹵化防縮整理不能用于羊毛以及其他纖維[2]。
1﹒2 國(guó)內(nèi)生態(tài)紡織品法規(guī)
2002年11月22日,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布GB/T18885-2002《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》導(dǎo)向性標(biāo)準(zhǔn),基本上參照了Oeko- Tex Standard100的2002年版本?3?。2003年11月27日又發(fā)布了GB18401-2003《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn), 于2005年1月1日起正式執(zhí)行[4]。
2 后整理劑的生態(tài)評(píng)估
后整理劑的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)配成分的不透明性, 增加了對(duì)后整理劑的禁用和限量使用的難度, 僅對(duì)某些知曉分子結(jié)構(gòu)的單一成分的后整理劑, 在經(jīng)過毒理試驗(yàn)后提出了禁用或限量使用規(guī)定。后整理劑對(duì)人體和環(huán)境的影響取決于它的安全性和生物降解性。安全性是使用前需考慮的首要問題, 包括急性和慢性毒性、致癌性、致畸性、致變異性、皮膚刺激性, 對(duì)水生物毒性和激素生理效應(yīng)等。近年來生物降解性受到重視,生物降解性差的后整理劑積聚后,對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響[5,6]。
后整理劑的生態(tài)環(huán)保問題受到國(guó)際、國(guó)內(nèi)技術(shù)要求(甲醛, 致癌芳胺、氣味等),自身的毒性、生物降解性和復(fù)配組分(乳化劑、分散劑、潤(rùn)濕劑及其他添加劑)等多種因素影響。本文就聚氨酯涂層劑、耐久性免燙樹酯整理劑、柔軟劑、阻燃劑、抗菌防臭衛(wèi)生整理劑、防蛀防螨劑的生態(tài)環(huán)保問題進(jìn)行分析,并提出符合環(huán)保要求的后整理劑。
2﹒1 聚氨酯涂層劑
聚氨酯涂層劑[6]是一種高分子彈性體, 用于織物涂層。涂層織物具有伸縮性大, 手感柔軟, 強(qiáng)度高, 耐溶劑, 耐低溫并能形成多孔性薄膜,防水透濕性好的特點(diǎn), 該彈性體是由柔軟鏈段( 軟段) 和剛性鏈段( 硬段) 反復(fù)交變組成的嵌段聚合物。軟段由聚醚或聚酯等多元醇組成,硬段由二異氰酸酯組成。常用的二異氰酸酯有2, 4和2, 6甲苯二異氰酸酯(TDI)4、4,-二苯甲烷二異氰 ?酸酯(MDI)1、6,-己烷基二異氰酸 酯(HDI)4、6,6 , -三甲基-2-環(huán)己烯酮二異氰酸酯(IPDI)1、5,-二異氰酸酯(NDI) 和4, 4-二氨基二苯甲烷為原料, 通過光氣化反應(yīng), 由氨基轉(zhuǎn)變?yōu)楫惽杷狨ィ?轉(zhuǎn)化率不高, 約70% ̄80%, 殘留在異氰酸酯中的未反應(yīng)物如未去凈, 會(huì)殘留在聚氨酯涂層劑中, 制備過程見化學(xué)反應(yīng)式(1)、(2)。也可用其他二異氰 酸酯代替TDI和MDI, 但價(jià)格很貴。
2﹒2 耐久壓燙整理劑
用甲醛為反應(yīng)劑, 經(jīng)羥甲基化反應(yīng)得到的羥甲基在酸性催化劑作用下, 能與纖維素纖維交聯(lián), 提高后整理劑在織物上的耐久性, 廣泛用于各種后整理劑, 如耐久壓燙樹脂整理劑、柔軟劑、阻燃劑、防水劑等。常用壓燙樹脂整理劑是以N-羥甲基為反應(yīng)基團(tuán)的N- 羥甲基胺類, 常用的胺為環(huán)乙烯及三聚氰胺, 得到的樹脂初縮體為二羥甲基環(huán)乙烯(DMEU)、二羥甲基二羥基環(huán)乙烯(DMDHEU)、三羥甲基和六羥甲基三聚氰胺(TMM及HMM)。
由于生成的N- 羥甲基胺屬于N- 半縮醛結(jié)構(gòu), 在水溶液中發(fā)生分解, 胺與甲醛的加成反應(yīng)是可逆反應(yīng), 見化學(xué)反應(yīng)式(3)。為了使反應(yīng)朝正反應(yīng)方向進(jìn)行, 甲醛應(yīng)過量。

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