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紡織印染助劑:從生態(tài)安全性做起

2009-04-27 10:03
紡織導(dǎo)報(bào) 2009年4期
關(guān)鍵詞:助劑紡織品紡織

許 益

引言:經(jīng)濟(jì)危機(jī)使貿(mào)易保護(hù)主義回潮

“新年伊始,肆虐全球的金融危機(jī)未見消退,貿(mào)易保護(hù)主義卻愈演愈烈。不少國(guó)家相繼抬高了進(jìn)口的貿(mào)易壁壘,希望本國(guó)市場(chǎng)能夠最大程度地消化掉本國(guó)產(chǎn)品,以此來幫助本國(guó)經(jīng)濟(jì)恢復(fù)增長(zhǎng)。”

— 《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》欄目特別報(bào)道“2009新危機(jī):貿(mào)易保護(hù)回潮”。

其實(shí),貿(mào)易保護(hù)主義自從有了國(guó)際間貿(mào)易活動(dòng)以后就從未消失過,老的貿(mào)易保護(hù)主義使用關(guān)稅、貿(mào)易壁壘等手段,新的貿(mào)易保護(hù)主義為自己裝飾著綠色環(huán)保、能源保護(hù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等漂亮的外衣。但無論是新是舊,貿(mào)易保護(hù)主義的核心思想都是一樣的,都希望自己能夠在全球貿(mào)易中獲得利益的同時(shí)而不用經(jīng)受競(jìng)爭(zhēng)的壓力。

我國(guó)紡織服裝行業(yè)作為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯的產(chǎn)業(yè),是國(guó)家出口創(chuàng)匯的主力軍,因此首當(dāng)其沖地遭受了各種貿(mào)易摩擦和貿(mào)易壁壘,如反傾銷、反補(bǔ)貼、特保等手段。隨著紡織品配額的逐步取消,以安全和環(huán)保為名的技術(shù)貿(mào)易壁壘越來越成為我國(guó)紡織服裝出口的攔路虎,成為國(guó)外利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)付中國(guó)成本優(yōu)勢(shì)的利器。“清潔生產(chǎn)”、“生態(tài)紡織品”、“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”等概念大舉進(jìn)入國(guó)際紡織服裝貿(mào)易領(lǐng)域,各國(guó)對(duì)紡織品及服裝在穿著使用過程中的安全性和生態(tài)性提出了更高要求,出臺(tái)了一系列嚴(yán)格的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),給我國(guó)紡織服裝出口帶來了不小的沖擊。

針對(duì)當(dāng)前形式下的貿(mào)易保護(hù)主義的回潮,我國(guó)紡織服裝企業(yè)更需要積極行動(dòng)起來,加強(qiáng)生態(tài)環(huán)保意識(shí)和觀念,做好必要的準(zhǔn)備。在練好內(nèi)功,提高產(chǎn)品技術(shù)含量和檔次的同時(shí),還要高度重視對(duì)國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的理解和采用。

紡織品加工中不可或缺的物質(zhì) — 紡織印染助劑

生態(tài)紡織品的開發(fā)和生產(chǎn)與加工過程中使用的紡織原料、漿料、染化料、加工設(shè)備密切相關(guān),其中在種類和數(shù)量上應(yīng)用最為繁多的當(dāng)屬紡織印染助劑。

紡織印染助劑主要用于紡織品印染加工,作為印染工藝的添加劑,是一類不可缺少的輔助化學(xué)品,廣泛應(yīng)用于前處理、染色、印花、后整理等所有環(huán)節(jié),在縮短加工過程、提高生產(chǎn)效率、節(jié)水節(jié)能、降低生產(chǎn)成本、改善紡織品性能和風(fēng)格,提高產(chǎn)品附加值等方面,具有關(guān)鍵性的意義。紡織印染助劑種類繁多,據(jù)不完全性統(tǒng)計(jì),目前全世界紡織印染助劑有近 100 個(gè)門類,16 000 多個(gè)品種,年產(chǎn)量約為 460 萬t,年消耗量約為 430 萬t。

紡織印染助劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,主要可分為表面活性劑和聚合物兩大類;按用途可分為前處理劑、染色助劑、印花助劑、后整理劑等。前處理劑主要包括退漿劑、精練劑、滲透劑、氧漂穩(wěn)定劑、脫膠劑、螯合分散劑等;染色助劑主要包括勻染劑、分散劑、消泡劑、皂洗劑、剝色劑、固色劑、增深劑、染色牢度改進(jìn)劑等;印花助劑主要包括糊料、增稠劑、黏合劑等;后整理劑主要包括柔軟劑、樹脂整理劑、拒水拒油整理劑、易去污整理劑、抗菌整理劑、護(hù)膚功能整理劑、芳香整理劑、抗靜電整理劑等。

隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步,紡織助劑化學(xué)已經(jīng)發(fā)展為精細(xì)化工科學(xué)的重要分支,正朝著多功能、系列化、配套化和環(huán)保化的方向發(fā)展。目前其主要研究方向包括 3 個(gè)方面:(1)紡織印染助劑的合成與制備方法及新品種的研發(fā);(2)紡織印染助劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)組成與其理化特性和應(yīng)用性能之間的關(guān)系;(3)紡織印染助劑的生態(tài)性和安全性問題。

紡織印染助劑的安全性和生態(tài)性要求

雖然紡織印染助劑對(duì)紡織品加工來說是不可或缺的,但給生態(tài)環(huán)境和人體健康帶來的負(fù)面影響也是不容忽視的。助劑和染料一樣是紡織品有害物質(zhì)的源頭,紡織品有害物質(zhì)的存在與否或其殘留量是否超標(biāo),與所使用的染料和助劑及相應(yīng)的應(yīng)用工藝直接相關(guān),對(duì)染料和助劑有害物質(zhì)的控制直接關(guān)系到紡織品生態(tài)指標(biāo)的符合性要求。同時(shí),紡織工業(yè)廢水中含有大量的紡織助劑,化學(xué)耗氧量和生物需氧量很高,不易被生物降解,對(duì)環(huán)境有害。

以前人們對(duì)印染助劑的開發(fā)首先考慮如何達(dá)到功效,很少考慮其對(duì)人體健康的影響。隨著生活水平和環(huán)境意識(shí)的提高,印染助劑的選擇原則逐漸傾向于:在對(duì)人體產(chǎn)生盡可能少的毒副作用和保證人體健康的前提下,再研究發(fā)揮助劑的最佳功效。

紡織印染助劑的生態(tài)影響和毒素危害來源主要有:生產(chǎn)印染助劑的原料、印染助劑本身、印染助劑使用過程中所產(chǎn)生的污染物等等。因此,已有不少國(guó)家和組織(特別是歐盟)對(duì)各種紡織印染助劑進(jìn)行了細(xì)致的毒理學(xué)研究,并頒布了有害物質(zhì)的禁用和限用法規(guī)。據(jù)粗略的市場(chǎng)統(tǒng)計(jì),目前國(guó)際上禁用和限用的紡織助劑已超過了 18 類近 3 000 個(gè)品種。

印染助劑的生態(tài)和安全性能可以從以下幾點(diǎn)來衡量:(1)產(chǎn)品分子結(jié)構(gòu)和所用原料是否有毒害,是否符合相應(yīng)的法規(guī);(2)產(chǎn)品應(yīng)用于織物上是否有毒和有害物質(zhì)殘留,或低于有關(guān)指標(biāo);(3)產(chǎn)品使用過程中是否產(chǎn)生污染大氣的有害氣體;(4)產(chǎn)品使用后產(chǎn)生的廢水是否便于處理和排放。

專家講壇

主講人:章杰

教授極高工,中國(guó)染料工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)監(jiān)控化學(xué)品協(xié)會(huì)、中國(guó)印染行業(yè)協(xié)會(huì)等機(jī)構(gòu)的高級(jí)顧問,長(zhǎng)期從事染料、有機(jī)顏料、助劑及中間體的制造和應(yīng)用研究工作。

紡織印染助劑中的禁用和限用物質(zhì)分析

當(dāng)今國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)紡織品提出了安全性和生態(tài)性的強(qiáng)烈要求,不管各種認(rèn)證體系和法規(guī)政策對(duì)這些要求有多少差別,但為了便于消費(fèi)者識(shí)別和購(gòu)買,其基本要求主要有 6 個(gè)方面:無VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)、無DS(危險(xiǎn)性化學(xué)物質(zhì))、無或低FA(甲醛)、無EH(環(huán)境激素)、無PFOS(全氟辛烷磺酸鹽和磺?;铮┖蚉FOA(全氟辛酸)、無AOX(無吸附有機(jī)鹵化物)。

1VOC

VOC是指揮發(fā)性有機(jī)化合物如甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙烯基環(huán)己烷、苯基環(huán)己烷、丁二烯、氯乙烯、甲醛、芳香劑、汽油、煤油、白精油和多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔铮ㄈ缃褂停┑龋鼈儠?huì)對(duì)人體健康和周圍環(huán)境造成很大危害,因此,國(guó)際上不少國(guó)家制定了VOC法規(guī)。目前世界上涉及范圍最廣的是美國(guó)的Clean Air Act,歐盟、瑞士也都有VOC法則。為了對(duì)助劑中的VOC有一個(gè)量的判斷,必須對(duì)它們進(jìn)行定量分析。目前國(guó)際上定義VOC是由碳元素與一個(gè)或多個(gè)氮、氧、氫、硫、磷、硅或鹵素相結(jié)合的化合物,并且在 20 ℃或運(yùn)行條件下,其蒸汽壓超過 0.01 kPa和不發(fā)生化學(xué)變化。瑞士除了考慮化學(xué)物質(zhì)的蒸汽壓外,還規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)壓力下的沸點(diǎn) ≤ 240 ℃且不發(fā)生化學(xué)變化等,這是 VOC定量分析的基礎(chǔ),通常可采用儀器組合進(jìn)行分析。

紡織品涂料印花是VOC應(yīng)用量較大的工藝,原來使用的糊狀合成增稠劑中礦物油的含量達(dá)到 35% ~ 65%,VOC量大大超過了法規(guī)所允許的限量,因此研發(fā)了粉狀增稠劑,雖然VOC量下降到 4% ~ 6%,但其可加工性(如溶解性和可膨脹性)等比較差,且易粉塵飛揚(yáng),再加上配制糊料的粘度控制和調(diào)整比較困難,還會(huì)因膨脹不充分產(chǎn)生凝膠粒子堵塞網(wǎng)版等,使粉狀增稠劑在市場(chǎng)上的推廣不快。新開發(fā)的以無VOC為基礎(chǔ)載體而制造的新型糊狀合成增稠劑既解決了VOC的問題,又具有原來含礦物油的糊狀合成增稠劑的一系列優(yōu)點(diǎn),代表產(chǎn)品有CHT公司開發(fā)的Tubivis ECO 650和Tubivis ECO 400,前者是一個(gè)經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品,后者能滿足包括電解質(zhì)穩(wěn)定性、滲透性和輪廓清晰度等在內(nèi)的最高技術(shù)要求。

2DS

DS是指引火點(diǎn)低的危險(xiǎn)性化學(xué)物質(zhì),如引火點(diǎn)為 -20 ℃的丙酮。目前為了保證紡織印染助劑中不含危險(xiǎn)性化學(xué)物質(zhì),都采用高引火點(diǎn)、安全的化學(xué)物質(zhì)作原料。如引火點(diǎn)為 74 ℃的一縮二丙二醇甲醚、引火點(diǎn)為 135 ℃的三縮四丙二醇甲醚、引火點(diǎn)為 110 ℃的己二醇等等,用它們?nèi)〈髟系闹鷦┚捅容^安全。再如火油的引火點(diǎn)也較低,用其制造的乳化增稠漿易燃、易爆、危險(xiǎn)性大,現(xiàn)在都用不含礦物油或低礦物油含量的合成增稠劑來取代,大大提高了涂料印花的安全性。

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