【集萃網(wǎng)觀察】二十世紀70年代以來，隨著科學技術的進步和國際紡織貿(mào)易的擴大，特別是中國加入WTO后，環(huán)境保護意識受到全國以及全世界人們的重視和關注。世界貿(mào)易特別重視紡織品的環(huán)保意識和生態(tài)標志。環(huán)保紡織品除在印染加工中，禁止使用法規(guī)中所規(guī)定的MAKIllAt及A：芳香胺中間體生產(chǎn)的染料外，對印染助劑同樣應符合環(huán)保要求和環(huán)保指標，即要求助劑產(chǎn)品中不含游離甲醛，無重金屬離子；不含致癌性、致畸性物質(zhì)，要生物降解性好等。
目前有很多印染助劑廠，特別是規(guī)模不大的民營、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，他們歷來采用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)各種助劑，缺乏技術力量和產(chǎn)品開發(fā)的進取思想，使一部分產(chǎn)品不符合環(huán)保要求而被迫退貨，甚至使工廠面臨停產(chǎn)。筆者認為，當前助劑行業(yè)競爭激烈、進口助劑不斷進入市場，如不積極開發(fā)環(huán)保型助劑，提高產(chǎn)品質(zhì)量，將無法適應時代的要求。開發(fā)環(huán)保型印染前處理助劑，關鍵是要選擇好各種表面活性劑，本文對開發(fā)環(huán)保型前處理助劑與表面活性劑的選用，提出幾點看法和要求。
1前處理助劑的現(xiàn)狀
印染前處理中常用的助劑主要是：滲透劑、凈洗劑、精練劑、氧漂穩(wěn)定劑及鰲合分散劑等。這些助劑大多由表面活性劑及有機化合物、無機鹽類和溶劑等組成，其中陰離子表面活性劑使用較多的是：烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、仲烷基磺酸鈉、2一烯基磺酸鈉、丁基萘磺酸、烷基硫酸鈉、琥珀酸烷基酯鈉鹽、硫酸化蓖麻油、烷基硫酸酯鹽、烷基磷酸酯鹽、烷基聚氧乙烯醚磷（硫）酸酯鹽等。非離子表面活性劑常用的有：脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪醇酰胺、山梨醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、特辛基酚聚氧乙烯醚、環(huán)氧乙烷聚氧丙烷共聚物等。一般不使用陽離子表面活性劑，其兩性型表面活性劑則使用較少，不作論述。
上述表面活性劑中，有些符合環(huán)保要求，有些不符合環(huán)保要求，例如，在制造精練劑或凈洗劑中，往往加入壬基酚聚氧乙烯醚（TX-10）或特辛基酚聚氧乙烯醚（Tritonx-100），兩者均為非離子表面活性劑，且本身毒性�。↙Dso10~5×104mg/kg），但生物降解性很差（降解率0~9%），一旦生物降解其中1~2個氧乙烯代謝物的毒性較未降解的壬基酚聚氧乙烯醚更大，最終降為烷基酚時毒性最大（魚毒性LCso為3mg/kg）。1988年丹麥、瑞士已通過法律禁用，德國也早就宣布禁止銷售。烷基酚又被列為國際市場上被限制使用的70種環(huán)保荷爾蒙之一（又稱內(nèi)分泌擾亂化學物質(zhì)）。如進121精練劑LeophenU.M（BASF）和Kieralan系列精練劑和國產(chǎn)精練劑PD一820等都含有壬基酚聚氧乙烯醚，因此，在開發(fā)環(huán)保型助劑時應盡量不用或少用壬基酚聚氧乙烯醚。但是十分遺憾的是，國內(nèi)大型化工廠仍在生產(chǎn)，一些進口印染助劑中含壬基酚的產(chǎn)品仍在印染廠使用。在陰離子表面活性劑中，使用較多且廣泛使用的是十二烷基苯磺酸鈉（ABS），是配制精練劑、凈洗劑等助劑的主要原料之一。
以四聚丙烯生產(chǎn)的ABS，它的烷基帶有較多的支鏈，這種帶支鏈結構的ABS不易被生物降解。不帶支鏈的線型ABS，生物降解性好（降解率55%），但在降解過程中產(chǎn)生苯，對魚及水生生物有害（魚毒性LCso為4mg/kg），將被列為禁用。有些凈洗劑中，往往加入一定量的三聚磷酸鈉（STPP）作助洗劑，加入尿素作助溶劑。兩種原料均無毒性，而且磷和氮化合物是地球上生物生長的必要營養(yǎng)。但大量的磷和氮化合物流入江河中，可使江河水富營養(yǎng)化，引起水藻類和浮游生物的急劇生長與繁殖，使水體溶解氧下降，水質(zhì)惡化，造成魚類及水生生物的大量死亡。為此，在制造助劑中應盡量控制STPP及尿素的用量，盡可能生產(chǎn)無磷產(chǎn)品。一般可用4A沸石、偏硅酸鈉及甲基甘氨酸二乙酸（MGDA）取代。有些氧漂穩(wěn)定劑中使用含磷原料，并能影響在排放污水中增加負荷，應有足夠的重視。
在羊毛洗滌劑中，有些洗毛劑中加入凈洗劑LS，雖可提高洗毛效果，但Ls中含有對氨基甲醚，有致癌性，已列入禁用。近年來，有些滲透劑、精練劑，為提高滲透效果而加入磷酸酯鹽類，有人認為該產(chǎn)品生物降解性好，無毒。但含磷產(chǎn)品的污染問題已引起社會的關注，最近看到一份資料表明：歐盟委員會（EC）要求對美國耐克公司銷往西歐的運動服退貨，理由是產(chǎn)品中含有磷酸酯，能影響人體的內(nèi)分泌b。由此可見含磷產(chǎn)品是否屬于環(huán)保產(chǎn)品，應謹慎對待。有些氧漂穩(wěn)定劑和螯合分散劑中，仍使用有機螯合劑如氨三乙酸（NTA）、二乙烯三胺五乙酸（DTPA）、EDTA等為主要原料，如氧漂穩(wěn)定劑AR-750由ED.TA，氯化鎂等組成，這類穩(wěn)定劑雖有一定效果，但生物降解性很差，國外早就禁用。
2開發(fā)環(huán)保型前處理助劑中表面活性劑的使用
迄今為止，環(huán)保型助劑還沒有具體定義，但可以認為環(huán)保型助劑必須具備以下幾個條件：
a、產(chǎn)品的分子結構和所用原材料必須無毒、無金屬離子、無游離甲醛、無致癌物，產(chǎn)品的生物降解性好。
b、產(chǎn)品在紡織品上的殘留物，必須符合環(huán)保指標和要求，產(chǎn)品在排放廢水中要便于處理，達到排放標準和要求。
c、產(chǎn)品在使用過程中，不產(chǎn)生污染環(huán)境及有害氣體。
嚴格地講，毒性包括MAKⅢA、A22種芳香胺化合物、致癌性及急性中毒（LD50）、魚毒性（LC50）、藻菌毒性（EC50）、致畸性及游離甲醛；有害重金屬離子包括AS、Pb、Cd、Hg、Ni、Co、Cu、Cr、zn等以及生物降解性、環(huán)境荷爾蒙，有機鹵化物（AOX）等。如前所述，在開發(fā)環(huán)保型助劑中，應選用環(huán)保型表面活性劑，其中陰離子表面活性劑如烷基磺酸鈉C。H，SO，Na，商品名稱601，能耐酸、耐堿、耐硬水及電解質(zhì)，能耐堿280g/LNaOH以上，有分散、潤濕、乳化、去污等特性，它的攜污性雖比ABS差，但生物降解性好（降解率95%）、無毒（LDso5.0g/kg）。仲烷基磺酸鈉HLB值l3，商品名稱sAS6o，生物降解性好（降解率85%）、無毒（LDso2.2g/kg），滲透性好，能耐130"C高溫、耐酸、耐堿、耐電解質(zhì)及氧化、還原劑。僅一烯基磺酸鈉R·CH2=cH-cH2SO3Na，Cl9’商品名稱AOS，生物降解性好（降解率>97%）、無毒（LDso2.5g/kg），對皮膚刺激性小，去污性、鈣皂分散性好。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽，商品名稱AES，C.HsOEo3-，SO，Na，有增溶、去污等作用，生物降解性好（降解率95%），無毒（LDso1.7g/kg）、對皮膚刺激性小。
AES有兩種產(chǎn)品，一種是以合成醇為原料（2EO-AES）；一種是以天然月桂醇為原料（3EO-AES），其中以3EO-AES刺激性更小，毒性更小，生物降解性更好。多肽基表面活性劑是椰子油脂肪酸和酪蛋白水解及月桂酸反應的產(chǎn)物，其原料都來源于天然產(chǎn)品，生物降解性好、無毒，能耐硬水，有優(yōu)異的洗滌、乳化作用，產(chǎn)品有promoisEMCP和promoisEFLS.結構式為：R-CO[HN-H（A）-O]O·M，式中A為氨基酸支鏈，M=Na（EMCP），K（EFLs），能賦予皮膚柔軟感覺]。陰離子表面活性劑中屬環(huán)保型的產(chǎn)品還有：脂肪酸甲酯磺酸鹽（MES）、烷基醇醚羧酸鹽（AEC）等。MES的主要原料來源于油脂，如以棕櫚油為原料生產(chǎn)的甲酯，洗滌性好，易生物降解、無毒。在冷水中、硬水中洗滌能力超過ABS，用量僅為ABS的1/3，是制造洗滌劑的首選原料之一。
AEC是以羧基與一定比例EO鏈合成，具有低泡、耐酸、堿、電解質(zhì)和增溶、去污、分散、潤濕、鰲合等多種功能，無毒、無刺激、易生物降解。在印染助劑中如凈洗劑、滲透劑、勻染劑、柔軟劑等加入AEC能改進這些助劑的性能，被發(fā)達國家譽為21世紀“綠色”表面活性劑n]。在環(huán)保型非離子表面活性劑中，大多數(shù)非離子表面活性劑的生物降解性好、毒性小。目前主要解決壬基酚聚氧乙烯醚系列產(chǎn)品，其中性能優(yōu)良的天然脂肪醇聚氧乙烯醚或無水山梨醇聚氧乙烯醚和無水山梨醇乙氧烯化合物、烷基醇酰胺等都可用于取代。被譽為新一代表面活性劑的烷基多苷（APG），是天然原料淀粉中葡萄糖和脂肪醇或脂肪酸的反應物，它具有對人體無毒（LDs02g/kg）、生物降解快（降解率90%），與其它表面活性劑有較好的相容性及協(xié)同效應。
APG的乳化性能比TX.10、平平加O、吐溫.20、司盤.60都好。國內(nèi)蘇州諾瓦化學公司已開發(fā)環(huán)保型三合一精練劑，其主要原料是APG和奇碳醇類衍生物和環(huán)境型氧漂穩(wěn)定劑。該產(chǎn)品不含磷、硅、無烷基酚結構，耐強堿、無泡、無濁點，從而可減少印染前處理工藝的污水排放。茶皂素是新一代天然非離子表面活性劑，是從茶籽餅粕中提取的一種皂類。易溶于甲醇、含水乙醇、冰醋酸、乙酸酐和吡啶中，其水溶液在振蕩后能產(chǎn)生持久性泡沫，HLB值l6，在分散、發(fā)泡、去污、乳化等方面都有較好的性能，可廣泛用于羊毛、絲綢洗滌，經(jīng)洗滌后織物光澤好、白度高、手感柔軟、蓬松、無氈并。將茶皂素用于精練劑，能大大提高棉纖維的吸水能力，使棉籽殼脫凈、白度好、毛效高。茶皂素常與AES、AS三元共聚物復配，是效果較好的環(huán)保型洗毛劑。
3印染前處理助劑的復配技術
在國內(nèi)外前處理助劑中，主要組份均為陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的復配物，或與其它無機、有機物的混合物。這樣既能提高潤濕、滲透、分散、增溶、去污等能力，同時又可彌補非離子表面表面活性劑和陰離子表面活性劑各自存在的不足。在復配時要根據(jù)各廠的要求，如耐堿性、滲透力、白度、毛效等。例如：在配制滲透劑時，有的要求耐堿性較高（如絲光滲透劑），有的要求耐堿性一般（在50g/LNaOH以下），有時要求耐酸性要好（羊毛碳化滲透劑），應在原料選擇上有所區(qū)別。在配制精練劑時，有的耐堿性較好（燒堿和助劑等混合在一起置于高位槽中）。而一般直接投入軋槽中使用，耐堿性要求可低些。所有這些，要根據(jù)工廠中工藝條件決定使用何種助劑原料，一般來講，烷基醇酰胺、烷基聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸鈉、烯基磺酸鈉等可耐100g/LNaOH左右，不適合配制絲光滲透劑及耐高堿精練劑，而烷基磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、烷基硫酸鈉、烷基硫（磷）酸酯鹽等可耐高強堿。在配制精練劑時，其主要目的是去除棉纖維中蠟質(zhì)、果膠、蛋白質(zhì)、有機雜質(zhì)等，以燒堿為主添加表面活性劑，有利于堿的吸附、潤濕、滲透、加速蠟質(zhì)的乳化、分散，并使其保持分散和懸浮狀態(tài)而被水洗去。據(jù)研究，不論使用何種表面活性劑（一般不使用陽離子表面活性劑）都能使棉蠟去除。因此，一般采用陰離子與非離子表面活性劑的復配物，復配時還要考慮其CMC和HLB值，以HLB值相接近為宜。其中陰離子表面活性劑的碳鏈以C.為好，非離子表面活性劑的碳鏈以C.為好。例如：由ASA∞（HLB13.0）、十六烷基磺酸鈉（HLB12.08）、AEO.6（HLB12.12），三種組份相復配的精練劑，其應用效果較好。
非離子表面活性劑存在濁點問題，應用時受溫度限制，復配時應注意。但非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑復配后，濁點可提高，如滲透劑JFC（濁點在45cc左右）與SASo復配后可提高濁點至90cc左右。
有些表面活性劑在復配時，有提高功效和增效作用，例如：磷酸三丁酯與TX.10、辛醇與TX.10合理復配后，對織物的潤濕、滲透力可大大提高，甚至超過滲透劑JFC。三聚磷酸鈉加人ABS在制造洗滌劑時，可提高對親水性纖維的潤濕、凈洗作用，但對疏水性合成纖維其效果不佳，此時可將ABS與馬來酸、衣康酸、丙烯酸等聚羧酸型螯合劑相結合，再加人鎂鹽等復配后，則其潤濕、凈洗效果可大有提高。又如SAS6o的耐堿性在100g/LNaOH左右，若與OEP6。合理復配后，則耐堿性可提高到180g/LNaOH左右，且有較好的滲透性。2一烯基磺酸鈉與ABS按40/601：t例復配，可明顯提高洗滌效果。茶皂素與其它表面活性劑合理復配后，可制成無堿洗毛劑，其凈毛的柔軟性、蓬松度、彈性、牢度等方面都勝過堿性洗毛劑“劉。其參考配方為：茶皂素5%-15%、AES1%-15%、APE+AEO2%-10%，添加劑1%-5%。
總之，前處理助劑的復配，是一項復雜而具有科學性的技術，合理掌握復配技術，既可提高助劑的產(chǎn)品質(zhì)量又能降低成本。
來源：百度文庫
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