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紡織印染有機顏料的毒性及生態影響研究

來源：印染在線　發布時間：2015年06月24日

紡織印染有機顏料的毒性及生態影響研究

當前在染料行業和紡織行業中，對人體有致癌作用的芳香胺以及禁用偶氮染料的問題在深入研究和被人們認識的同時，有致癌作用的芳香胺組成的有機顏料制成的涂料印花漿或涂料染色漿，是否具有與禁用偶氮染料相同的危害作用，成為人們議論的又一個重點。在研究與開發新的顏料時，不應只考慮其工藝和應用性質，應同時考察、關注其對環境、生態與人類的影響。當今的顏料工業，應將顏料的毒性和對生態方面的影響作為重要的研究內容。
和其它化學品類似，顏料的制備和使用主要考慮人身安全、空氣排放、廢水排放以及相關的廢處理。只有對顏料的物理、化學、毒性和生態性質做詳細的研究，才能評價特定顏料的毒性和它對生態方面的危害，才能評價對環境的影響。德國漢高公司的K.Hunger等根據毒理研究，綜合評價了各類染料與顏料對環境和人類健康的潛在影響。具體評價顏料的“履歷”應包括以下幾個方面：生產(涉及起始原料、雜質及副產物)、顏料應用的介質、顏料的使用領域、三廢處理。
一般來說，有機顏料難溶，故它們中大多數的毒性不大。但由于有機顏料和其它材料復合使用，典型的有機顏料體系除了顏料以外，其它的組分如黏合劑、溶劑和各種添加劑也會對生態、環境有重要的影響。
1生態影響
由于顏料在水中不溶，而且在其它常見的溶劑中也很難溶，所以顏料對生態的影響主要是由制造商和加工者負責。這種影響主要來自廢氣和廢水的排放。
有機顏料會產生粉塵污染，空氣中的有機顏料粉塵濃度不允許超過6mg/m3，生產時可通過過濾凈化后排放。在顏料生產、研磨、分散和復配時，應注意顏料粉塵的污染。為了防止顏料粉塵的可能接觸，必須配帶必要的防護設備。
顏料在生產過程中排出的污水經常含有致癌性物質(如芳胺、亞硝酸鹽)，可通過過濾、沉降等方法凈化。如有必要，可采用生物處理。所排的水應達到對魚類沒有毒性，至少沒有確鑿的有害證據。
2毒性
毒性的研究涉及許多領域，主要包括以

下幾個方面：急性毒性、皮膚和粘膜的刺激、不斷接觸使用的亞急性毒性、過敏、誘變、慢性毒性及致癌性。
2.1急性毒性
急性毒性定義為某種物質對人或動物在口服、皮膚或呼吸接觸后的毒性。動物試驗(如老鼠、白兔)能提供短期接觸對人體影響的初步信息。有人研究了108種有機顏料對小老鼠的毒性，研究表明這些顏料的LD50值都高于5000mg/kg1(體重)。歐盟的化學條例規定，只有口服LD50值低于2000mg/kg才認為有毒。相比較食鹽的LD50值約為3000mg/kg，因此有機顏料實際上不呈急性毒性特性。通常顏料一般通過腸胃排出，而不經尿液排出。
2.2皮膚及粘膜的刺激
商品顏料對小白兔及粘膜的影響，其影響包括助劑的作用。研究表明，顏料有很高的LD50值，只有極少數顏料能對皮膚及粘膜產生刺激。
2.3不斷接觸使用的亞急性中毒
亞急性毒性的研究都是以動物為對象，經不斷重復的接觸測試，持續的時間一般為30~90d，主要是通過消化或呼吸方法。Leist曾給小白兔喂有機顏料黃1或顏料黃57∶1長達30d，未發現毒性反應。
2.4誘變
許多化學方法可測試化學品是否有誘變效應，即對遺傳物質的影響。其中有一種細菌測試法叫埃姆斯試驗(AmesTest)，快速且經濟。用埃姆斯法測試24種顏料的誘變性，發現其中只有個別品種有機顏料有輕微的誘變效應。

2.5慢性毒性——致癌性
除了急性和亞急性毒性以外，顏料是否會引起慢性毒性已引起關注，特別是致癌性。Kurlandsky等指出許多顏料由于不溶于水而不能被人體新陳代謝，但可被吸附。例如銅酞菁可被血清中的蛋白質吸附，這種吸附積聚在生物體內不能被消除。由于這種吸附積聚可導致血纖維蛋白結構破壞，從而引起血液凝結力的改變。

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有機顏料的致癌性問題一直存在著不同的看法。在1994年7月15日德國政府頒布的20種有害芳香胺以及其后歐共體在其指令67／1548附錄C2級中增加

的2種有害芳香胺，共計22種有害芳香胺中，能用作重氮組分生產偶氮型有機顏料的芳香胺只有8種，其它14種有害芳胺迄今還沒有用來制造偶氮型有機顏料。按照這個草案的內容所涉及的有染料索引號的有機顏料共有47只。而我國涉及的顏料共有12只，即C.I.顏料黃12、14、17、63、83，C.I.顏料橙3、13、16，C.I.顏料紅8、22，再加上無染料索引號的永固黃GR和7G。德國政府把能分解產生有害芳香胺的有機顏料劃入禁用行列，然而德國的許多化工大公司和歐洲的ETAD即歐洲染料制造工業的生態學和毒理學協會對此有不同的看法。拜耳公司曾明確指出由3，3’—二氨聯苯胺制造的偶氮顏料無致癌性。ETAD從70年代起，有組織地開展了一系列有機顏料毒理性與生態學的研究工作，也沒有發現由有害芳香胺制成的偶氮顏料有致癌性的問題。尤其是采用動物長期接觸的方法對10多只有機顏料進行致癌性測試，沒有發現因內源代謝使有機顏料偶氮鍵斷裂產生的游離3，3’—二氯聯苯胺和2-甲基-5-硝基苯胺等有害芳香胺，也沒有發現會引起腫瘤的活性，表明有機顏料具有非致癌性。德國的紡織環境最優化公司(Eco—tex)最近指出，由于偶氮顏料還原條件非常苛刻，迄今還沒有一個合適的方法能用來檢測偶氮顏料，因此德國政府法令中提到的禁用有機顏料很難實施。過去Oko—Tex實驗室是在使堿性還原相當劇烈的條件下預處理，而不是模仿人體器官的生理條件，因此往往會導致作出有關危害人體健康的錯誤假定，限量也統一為檢測到20mgMAK芳胺／kg紡織品。目前，BASF(包括其在中國的合資公司)仍在生產一些以3，3’-二氯聯苯胺為中間體的重要顏料。
2.6顏料的雜質
在顏料中，雜質影響主要包括以下三個方面：
(1)痕量的芳胺：生產顏料時，不可避免會存在痕量的芳胺。各國的法規對此有相應的含量限制規定。如作為食品包裝材料，顏料的芳胺含量不能超過500ppm。對于有些

重氮類會分解成致癌性MAK-ⅢA類芳胺的偶氮顏料，更應注意其毒性。
(2)痕量的重金屬：早在1973年，美國染料生產協會(DCMA)對在美國市場上的商品顏料的重金屬進行了綜合測試與研究，表明顏料重金屬含量都很低，符合法律規定的標準。
(3)多氯聯苯(PCB)：在美國和歐盟對于多氯聯苯作了很嚴格的限制，因為這些化合物分布極廣，且毒性持久。典型的二噁因(dioxin)曾引起歐洲四國牛奶及奶制品市場的恐慌。痕量PCB主要存在于兩種顏料中，即：偶氮顏料(包括氯苯胺、二氯或四氯聯苯胺)、采用二氯苯或三氯苯為溶劑生產的顏料。這些可通過副反應產生痕量的PCB。
3結論
綜上所述，在通常的條件下有機顏料對生命體沒有急性毒性和反復接觸后的毒性，也沒有明顯的誘變性和致癌性，這里包括由3，3’-二氯聯苯胺作重氮組分生產的偶氮型有機顏料。因此，德國政府在1994年7月15日頒布的禁用著色劑只有染料，沒有有機顏料，顯然是考慮到有機顏料制成的涂料印花漿或涂料染色漿使用于紡織品的著色，同樣是安全的，不會在特殊的條件下使偶氮鍵斷裂分解出有害的芳香胺。不過作為有機顏料商品，添加的組分或添加劑必須注意，因為試驗發現它們往往會對有機顏料的毒性發生作用；制造有機顏料的原料同樣要嚴格控制，不能帶入對人體有害的芳胺。但是環保法規的標準是一個不斷提高的過程，“綠色壁壘”的挑戰不是靜態的，發達國家對紡織品在環保預防技術上解決到什么程度，就會把壁壘筑到什么高度。因此應盡早研究致癌芳胺的有機顏料替代研究，以順應生態紡織品國際潮流。

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