摘要﹕紡織品后整理加工作為一個典型的化學處理過程,后整理劑中有一些品種有可能危及人體健康或破壞生態環境。文中概述了國際、國內生態紡織品標準,并對七大類后整理劑進行生態評估,對已知曉化學結構并經安全性試驗的后整理劑進行綜合分析,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、抗菌衛生整理劑、防蛀整理劑和防螨整理劑。
關鍵詞﹕ 后整理劑﹔ 生態環保﹔ 安全性分析
紡織品在生產加工過程中, 接觸到各種化學品, 特別是后整理加工作為一個典型的化學處理過程,會用到種類繁多的后整理劑, 它們或多或少地含有或產生對人體有害的物質或破壞生態環境, 當人們使用和穿著這些紡織品和服裝時,殘留在紡織品上的有害物質就有可能對人體健康造成危害。崇尚綠色已經成為一種世界性的消費浪潮, 生產和銷售能夠滿足人們健康安全要求的產品不僅成為業界的共識, 也已成為企業提高市場競爭能力的有效手段, 我國作為世界上最大的紡織品生產和出口大國, 大力發展生態紡織品已成為必然的趨勢。生態紡織品作為一個很寬泛的概念, 目前尚無確切的定義, 也無統一的國際質量控制標準。在國際貿易領域中, 一些基本安全技術要求已經成為合同的基本條款。因此, 從法規對紡織品提出安全方面的基本技術要求, 使紡織生產、流通和消費過程中能夠保障人體健康和人身安全,就顯得十分必要。
1 主要生態紡織品法規概述
1﹒1 國際生態紡織品法規
國際生態紡織品法規眾多, 但以歐洲為主, 最為知名的是“國際生態紡織品研究和檢驗”協會的Oeko-TexStandard100和歐盟的Eco-Label。前者是國際性民間組織, 其技術標準有商業性質, 后者由歐盟委員會發布, 屬政府行為。Oeko- Tex Standard 100自1992年公布第一版以后, 歷經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品的有害化學物質,由于考慮得較全面, 因此有較高的知名度。它的技術要求和檢測項目有14個, 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、可揮發物和氣味等。
生態標簽(Eco- Label) 由歐盟委員會根據880/92建立( 最早是根據1999年2月17日歐盟委員會1999/178/EC法全面建立), 2002年作了修改。2002年5月15日發布了2002/371/EC法令成為紡織品生態的新標準, 它包括﹕ 紡織纖維標準﹔ 紡織
加工、化學品標準﹔ 使用標準的適用性。明確提出降低水污染, 限制危害性物質, 覆蓋產品的全部生產鏈。其中大部分與Oeko- Tex Standard100相同, 僅對助劑規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值直接排放標準100 μg/L, 間接排放標準為0﹒5mg/L。鹵化防縮整理不能用于羊毛以及其他纖維[2]。
1﹒2 國內生態紡織品法規
2002年11月22日,國家質量監督檢驗檢疫總局發布GB/T18885-2002《生態紡織品技術要求》導向性標準,基本上參照了Oeko- Tex Standard100的2002年版本?3?。2003年11月27日又發布了GB18401-2003《國家紡織產品基本安全技術規范》強制性標準, 于2005年1月1日起正式執行[4]。
2 后整理劑的生態評估
后整理劑的分子結構和復配成分的不透明性, 增加了對后整理劑的禁用和限量使用的難度, 僅對某些知曉分子結構的單一成分的后整理劑, 在經過毒理試驗后提出了禁用或限量使用規定。后整理劑對人體和環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, 對水生物毒性和激素生理效應等。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,對環境會產生嚴重影響[5,6]。
后整理劑的生態環保問題受到國際、國內技術要求(甲醛, 致癌芳胺、氣味等),自身的毒性、生物降解性和復配組分(乳化劑、分散劑、潤濕劑及其他添加劑)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、抗菌防臭衛生整理劑、防蛀防螨劑的生態環保問題進行分析,并提出符合環保要求的后整理劑。
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, 該彈性體是由柔軟鏈段( 軟段) 和剛性鏈段( 硬段) 反復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, 由氨基轉變為異氰酸酯, 轉化率不高, 約70% ̄80%, 殘留在異氰酸酯中的未反應物如未去凈, 會殘留在聚氨酯涂層劑中, 制備過程見化學反應式(1)、(2)。也可用其他二異氰 酸酯代替TDI和MDI, 但價格很貴。
2﹒2 耐久壓燙整理劑
用甲醛為反應劑, 經羥甲基化反應得到的羥甲基在酸性催化劑作用下, 能與纖維素纖維交聯, 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-羥甲基為反應基團的N- 羥甲基胺類, 常用的胺為環乙烯及三聚氰胺, 得到的樹脂初縮體為二羥甲基環乙烯(DMEU)、二羥甲基二羥基環乙烯(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- 半縮醛結構, 在水溶液中發生分解, 胺與甲醛的加成反應是可逆反應, 見化學反應式(3)。為了使反應朝正反應方向進行, 甲醛應過量。

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