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后整理剂生态环保政策要求解析及生态研究

来源:印染在线 发布时间:2012年12月14日

摘要﹕纺织品后整理加工作为一个典型的化学处理过程,后整理剂中有一些品种有可能危及人体健康或破坏生态环境。文中概述了国际、国内生态纺织品标准,并对七大类后整理剂进行生态评估,对已知晓化学结构并经安全性试验的后整理剂进行综合分析,指出了安全的后整理剂品种。七大类后整理剂包括﹕聚氨酯涂层剂、耐久压烫整理剂、柔软剂、阻燃剂、抗菌卫生整理剂、防蛀整理剂和防螨整理剂。

关键词﹕ 后整理剂﹔ 生态环保﹔ 安全性分析

纺织品在生产加工过程中, 接触到各种化学品, 特别是后整理加工作为一个典型的化学处理过程,会用到种类繁多的后整理剂, 它们或多或少地含有或产生对人体有害的物质或破坏生态环境, 当人们使用和穿着这些纺织品和服装时,残留在纺织品上的有害物质就有可能对人体健康造成危害。崇尚绿色已经成为一种世界性的消费浪潮, 生产和销售能够满足人们健康安全要求的产品不仅成为业界的共识, 也已成为企业提高市场竞争能力的有效手段, 我国作为世界上最大的纺织品生产和出口大国, 大力发展生态纺织品已成为必然的趋势。生态纺织品作为一个很宽泛的概念, 目前尚无确切的定义, 也无统一的国际质量控制标准。在国际贸易领域中, 一些基本安全技术要求已经成为合同的基本条款。因此, 从法规对纺织品提出安全方面的基本技术要求, 使纺织生产、流通和消费过程中能够保障人体健康和人身安全,就显得十分必要。

1 主要生态纺织品法规概述

1﹒1 国际生态纺织品法规

国际生态纺织品法规众多, 但以欧洲为主, 最为知名的是“国际生态纺织品研究和检验”协会的Oeko-TexStandard100和欧盟的Eco-Label。前者是国际性民间组织, 其技术标准有商业性质, 后者由欧盟委员会发布, 属政府行为。Oeko- Tex Standard 100自1992年公布第一版以后, 历经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年作了部分修订[1,2]。它主要是限制纺织品最终产品的有害化学物质,由于考虑得较全面, 因此有较高的知名度。它的技术要求和检测项目有14个, 其中涉及后整理剂的有甲醛、可萃取重金属、五( 四) 氯苯酚、邻苯二甲酸酯、致癌芳胺、氯苯和氯甲苯、抗菌整理、阻燃整理、可挥发物和气味等。

生态标签(Eco- Label) 由欧盟委员会根据880/92建立( 最早是根据1999年2月17日欧盟委员会1999/178/EC法全面建立), 2002年作了修改。2002年5月15日发布了2002/371/EC法令成为纺织品生态的新标准, 它包括﹕ 纺织纤维标准﹔ 纺织

加工、化学品标准﹔ 使用标准的适用性。明确提出降低水污染, 限制危害性物质, 覆盖产品的全部生产链。其中大部分与Oeko- Tex Standard100相同, 仅对助剂规定了禁用以下表面活性剂以及由其组成的制剂﹕

烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)、直链烷基苯磺酸盐(LAS)、双(氢化牛油烷基)二甲基氯化铵(DTDMAC)、二硬脂基二甲基氯化铵(DSDMAC)、二(硬化牛油)二甲基氯化铵(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%的洗涤剂、柔软剂和螯合剂。AOX值直接排放标准100 μg/L, 间接排放标准为0﹒5mg/L。卤化防缩整理不能用于羊毛以及其他纤维[2]。

1﹒2 国内生态纺织品法规

2002年11月22日,国家质量监督检验检疫总局发布GB/T18885-2002《生态纺织品技术要求》导向性标准,基本上参照了Oeko- Tex Standard100的2002年版本3。2003年11月27日又发布了GB18401-2003《国家纺织产品基本安全技术规范》强制性标准, 于2005年1月1日起正式执行[4]。

2 后整理剂的生态评估

后整理剂的分子结构和复配成分的不透明性, 增加了对后整理剂的禁用和限量使用的难度, 仅对某些知晓分子结构的单一成分的后整理剂, 在经过毒理试验后提出了禁用或限量使用规定。后整理剂对人体和环境的影响取决于它的安全性和生物降解性。安全性是使用前需考虑的首要问题, 包括急性和慢性毒性、致癌性、致畸性、致变异性、皮肤刺激性, 对水生物毒性和激素生理效应等。近年来生物降解性受到重视,生物降解性差的后整理剂积聚后,对环境会产生严重影响[5,6]。

后整理剂的生态环保问题受到国际、国内技术要求(甲醛, 致癌芳胺、气味等),自身的毒性、生物降解性和复配组分(乳化剂、分散剂、润湿剂及其他添加剂)等多种因素影响。本文就聚氨酯涂层剂、耐久性免烫树酯整理剂、柔软剂、阻燃剂、抗菌防臭卫生整理剂、防蛀防螨剂的生态环保问题进行分析,并提出符合环保要求的后整理剂。

2﹒1 聚氨酯涂层剂

聚氨酯涂层剂[6]是一种高分子弹性体, 用于织物涂层。涂层织物具有伸缩性大, 手感柔软, 强度高, 耐溶剂, 耐低温并能形成多孔性薄膜,防水透湿性好的特点, 该弹性体是由柔软链段( 软段) 和刚性链段( 硬段) 反复交变组成的嵌段聚合物。软段由聚醚或聚酯等多元醇组成,硬段由二异氰酸酯组成。常用的二异氰酸酯有2, 4和2, 6甲苯二异氰酸酯(TDI)4、4,-二苯甲烷二异氰 酸酯(MDI)1、6,-己烷基二异氰酸  酯(HDI)4、6,6 , -三甲基-2-环己烯酮二异氰酸酯(IPDI)1、5,-二异氰酸酯(NDI) 和4, 4-二氨基二苯甲烷为原料, 通过光气化反应, 由氨基转变为异氰酸酯, 转化率不高, 约70% ̄80%, 残留在异氰酸酯中的未反应物如未去净, 会残留在聚氨酯涂层剂中, 制备过程见化学反应式(1)、(2)。也可用其他二异氰 酸酯代替TDI和MDI, 但价格很贵。

2﹒2 耐久压烫整理剂

用甲醛为反应剂, 经羟甲基化反应得到的羟甲基在酸性催化剂作用下, 能与纤维素纤维交联, 提高后整理剂在织物上的耐久性, 广泛用于各种后整理剂, 如耐久压烫树脂整理剂、柔软剂、阻燃剂、防水剂等。常用压烫树脂整理剂是以N-羟甲基为反应基团的N- 羟甲基胺类, 常用的胺为环乙烯及三聚氰胺, 得到的树脂初缩体为二羟甲基环乙烯(DMEU)、二羟甲基二羟基环乙烯(DMDHEU)、三羟甲基和六羟甲基三聚氰胺(TMM及HMM)。

由于生成的N- 羟甲基胺属于N- 半缩醛结构, 在水溶液中发生分解, 胺与甲醛的加成反应是可逆反应, 见化学反应式(3)。为了使反应朝正反应方向进行, 甲醛应过量。

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