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綠色紡織品及綠色助劑

 “綠色紡織品”給印染助劑提出了一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)，除了要考慮助劑產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和價(jià)格以外，對(duì)使用助劑后可能帶來(lái)的生態(tài)影響，也必需列為選用助劑的重要因素。
印染助劑的生態(tài)學(xué)性能，可以以下幾點(diǎn)來(lái)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(guò)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。
表面活性劑
印染助劑種類(lèi)繁多，如精練劑、凈洗劑、滲透劑、勻染劑、交聯(lián)劑、分散劑、乳化劑、樹(shù)脂整理劑、抗靜電劑、阻燃劑、柔軟劑、粘合劑、增稠劑、涂層整理劑、固色劑、增深劑、防水劑、抗菌防霉劑、紫外線(xiàn)吸收劑等，它們的原料涉及各種表面活性劑和其它有機(jī)及無(wú)機(jī)化學(xué)品，表面活性劑是最主要的原料，用量最多，品種最繁。
印染助劑對(duì)環(huán)境的影響首先是安全性，其次是生物季解性。安全性是能否投入生產(chǎn)使用的首要考慮的問(wèn)題，所以一直比較重視，但不一定非常清楚。它包含急性和慢性毒性、對(duì)皮膚和眼睛的刺激性、過(guò)敏性、致畸、致變異性和對(duì)水生物毒性。但是對(duì)生物降解性是近幾年來(lái)才受到廣泛注意，生物降解性差的助劑將會(huì)積聚起來(lái)，從而對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。
  表面活性劑的安全性
(1)毒性：表面活性劑的毒性以半致死量(LD50)表示，陰離子表面活性劑約為1000-3000mg/kg，個(gè)別為4000-6000mg/kg;陽(yáng)離子表面活性劑約為200-2000mg/kg;非離子表面活性劑約為10000-50000mg/kg，毒性最小。但烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的毒性是由于它的生物降解物中1-2個(gè)氧乙烯殘留物及最終降解物-烷基酚而產(chǎn)生，1-2甲氧乙烯代謝物的毒性比APEO大，最終生成的酚則毒性更大。
以天然脂肪醇聚氧乙烯醚(FAEO)替代APEO是當(dāng)前的趨向。FAEO在短時(shí)間內(nèi)90%可以生物降解，是一種無(wú)公害的表面活性劑。但是與APEO相比，F(xiàn)AEO的起泡性高，濁點(diǎn)易于波動(dòng)。主要是脂肪醇與環(huán)氧乙烷成加時(shí)，所得FAEO的氧乙烯摩爾數(shù)分布太寬，特別是產(chǎn)物中未反應(yīng)脂肪醇和低加成物的比例很高，導(dǎo)致起泡性高。近來(lái)，采用堿土金屬氫氧化物代替氫氧化鉀作為加成反應(yīng)催化劑，可以得到分布較窄的FAEO產(chǎn)品。
(2)皮膚刺激性：一般情況下，非離子表面活性劑最小，特別是吐溫(Twee)類(lèi)和聚醚最為溫和，陰離子表面活性劑略大，AES略小于LAS和AS。
(3)致畸性和致變異性：含氯有機(jī)物和酚類(lèi)化合物對(duì)動(dòng)物造成致畸。對(duì)非離子表面活性劑的聚氧乙烯的致變異性引起人們注意，認(rèn)為環(huán)氧乙烷加成時(shí)的付反應(yīng)生成二噁烷和未加成的氧乙烯所致;二噁烷是已認(rèn)定為致癌物，而氧乙烯被懷疑為致癌物質(zhì)。因此必須控制這兩種化合物在聚氧乙烯非離子表面活性劑中的含量，一般情況下要求未反應(yīng)的氧乙烯的含量限制在1ppm以下。因此在加環(huán)氧乙烷反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)該在氧乙烯洗滌器中用氮?dú)鈱⒀跻蚁┐党觯怪弦?。?duì)于二噁烷的產(chǎn)生需從工藝及設(shè)備上改進(jìn)才能達(dá)到要求。八十年代末，瑞士Buss公司開(kāi)發(fā)的液體向下噴射法工藝，反應(yīng)時(shí)間短，后期反應(yīng)時(shí)間小于15min，即可使氧乙烯濃度降至1ppm以下;同時(shí)因?yàn)檠跻蚁┭杆傺h(huán)狀態(tài)下，所以傳質(zhì)效果好，反應(yīng)熱不易積聚，可以消除二噁烷在氣相中生成。因而B(niǎo)uss公司的工藝優(yōu)于意大利的Press法工藝。
(4)對(duì)水生物毒性：表面活性劑隨廢水排放到江湖中造成對(duì)包括魚(yú)類(lèi)在內(nèi)的水生物有影響，對(duì)魚(yú)類(lèi)的豐致死量以L(fǎng)C50表示，對(duì)水生蚤類(lèi)和藻類(lèi)以EC50表示。測(cè)定48小時(shí)LC50的結(jié)果顯示，非離子和陰離子表面活性劑都在1.7-2.5mg/l之間，必須在1.0mg/l以下濃度時(shí)，魚(yú)類(lèi)才能100%存活。除了表面活性劑的毒性以外，表面活性劑使水的表面張力下降到50mn/m時(shí)，魚(yú)類(lèi)就難以生存了。而綠色表面活性劑之一的烷基多糖苷(APG)的LC50為101mg/l，毒性很小。
綠色表面活性劑
(1)烷基多糖苷(APG)
烷基多糖苷(AlKyl Poly Glycoside,簡(jiǎn)稱(chēng)APG)是以葡萄糖或淀粉為基本原料,與天然脂肪醇經(jīng)烷基化反應(yīng)得到一種新型的非離子表面活性劑。
原料來(lái)自天然，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)三廢排放;本身無(wú)毒，無(wú)刺激性，對(duì)人體安全，生物降解快而徹底，不污染環(huán)境，因此APG稱(chēng)為“綠色表面活性劑”。APG性能優(yōu)良，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可作為洗滌劑、乳化劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、增稠劑、分散劑等。
(2)N-甲基烷基葡萄糖酰胺
N-甲基烷基葡萄糖酰胺(N-Methyl AlKyl Glycose Amide，簡(jiǎn)稱(chēng)MAGA)，是新一代表面活性劑。它的基本原料是葡萄糖或麥芽糖以及脂肪酸。要通過(guò)以下反應(yīng)得到。
N-甲基烷基葡萄糖酰胺R=C8-C17，包括月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸及硬脂酸等。
R作為疏水性鏈、親水性鏈為多羥基化合物，包括葡萄糖或麥芽糖。以此調(diào)節(jié)HLB值，性能與APG相似。由于存在酰胺基，耐酸、耐堿、耐熱，是一種有關(guān)發(fā)展前途的綠色表面活性劑。