2021-4-9 | 生态问题论文
作者：曹颖 戴桦根 施晶晶 单位：嘉兴职业技术学院
在纺织工业中，从纺丝、纺纱、织布、印染至成品的各道加工工序中，我们都要用到各种助剂，使用助剂不仅能提高纺织品质量、改善加工效果，提高生产效率、简化工艺过程、降低生产成本，赋予纺织品各种优异的应用性能［1］，而且还能节约能源。但是随着社会的进步和人们生活质量的提高，人们越来越重视生态环境和自身的身体健康水平。因此，纺织品对人体健康的危害及纺织品印染助剂对环境的污染，已成为当今世界最关注的问题，并及时找出应对措施也变成了刻不容缓的任务［2］。
1印染助剂的现状
目前我国纺织助剂年产量约为27万t，占世界年产量的10%左右。印染助剂约12万t，包括匀染剂、消泡剂、催染剂、乳化剂、分散剂、粘合剂、固色剂、荧光增白剂、保险粉等，产量约占总量的45%。国内纺织印染助剂每年销售额约200亿元，生产厂主要在江苏、珠江、广东等地［3］。我国印染助剂的产量和品种与国外相比较为落后，印染助剂产量与纤维产量之比，平均水平为7∶100，工业发到国家的水平为15∶100，而我国只有4∶100。目前国产印染助剂的自给率虽达到90%左右，但只能适应中低档纺织品的需要。由此可见，我国纺织印染助剂还处于较低水平，主要反映在该行业的结构不合理，制造技术和品种开发与国际水平存在较大差距。具体表现在以下几个方面。(1)纺织印染助剂企业小而散，缺乏规模经济和竞争力。(2)品种少，特别缺少多种用途的系列化品种，已开发和生产的品种只有世界品种数的8%。(3)档次低，通用性助剂低水平重复生产，产量饱和，缺乏优质、专用化助剂。(4)缺乏统一的质量标准和测试方法，致使某些劣质产品混入市场。(5)应用服务工作重视不够，阻碍产品推广。(6)环保型印染助剂的开发缓慢，助剂清洁生产重视不够。本文仅对染色助剂和印花助剂中的几种常用助剂的使用现状和应对措施进行了粗略的分析。
2常用染色助剂和印花助剂的介绍
2.1匀染剂
凡是具有缓染和移染作用的助剂统称匀染剂。匀染剂的主要作用就是尽可能地使染料均匀上染。按照纺织纤维的基本分类可以把常用匀染剂分为纤维素纤维用匀染剂、蛋白质纤维用匀染剂和化纤用匀染剂。我们这里以涤纶染色用匀染剂为例。涤纶染色时，常用分散染料在高温和弱酸性条件下进行。这就决定了涤纶只能用阴离子型、非离子型或/非离子性的复配物。所以常用的匀染剂有:高温匀染剂M－214、高温匀染剂A－10、匀染剂GS、匀染剂C－201、高温高压分散匀染剂BH—5、高温高压分散匀染剂BenerapD—101、纱用高温匀染剂M－2104C。在以上的匀染剂中，有些含有国际上禁用的APEO(烷基酚聚氧乙烯醚)。常用的分散染料匀染剂大多是由多乙烯苯酚环氧乙烷加成的硫酸酯与聚氧乙烯表面活性剂复配而成。
2.2固色剂
在纺织品染色加工中，经常使用固色剂。如直接染料、活性染料、酸性染料染色时都使用固色剂，而且染深颜色时使用更多。在染色中使用的固色剂，就是可以提高染料在纤维表层固着能力的染整助剂。按照固色剂的应用分类方法，我们分为直接染料用固色剂、活性染料用固色剂、酸性染料用固色剂。其中活性染料的固色剂用量较大。活性染料是在碱性和温度条件下固色的，所以说碱剂就是活性染料的固色剂。活性染料常用的固色碱剂有碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸三钠和混合用碱剂等。如:活性代用碱M－231P、高效固色剂M－290T等。高效固色剂M－290T是可提高活性染料染色印花色牢度的无甲醛固色剂。重金属、甲醛残留量过多都是常用固色剂存在的问题。如上面没有提到的固色剂Y，它是双氰胺与甲醛的聚合物，占有相当大的市场，使用后织物的甲醛残留量高(可达300mg/kg以上)，必须引起厂家和助剂厂的注意［4］。
2.3粘合剂
粘合剂是使颜料粘合在织物上的助剂，所以它是涂料印花的重要组成部分。粘合剂分为:非交联型粘合剂、外交联型粘合剂、自交联型粘合剂、低温型粘合剂。如东风粘合剂DF、东风粘合剂RFN、粘合剂BH、网印粘合剂、粘合剂KG－101、涂料染色粘合剂PD等。在使用上述粘合剂时，在焙烘和贮藏过程中会产生100－200mg/kg的游离甲醛，在下文中会提到甲醛的危害和限制含量。
2.4交联剂
涂料印花时使用的交联剂也可以称作涂料印花的固色剂或架桥剂，其作用是提高涂料印花的湿处理牢度和摩擦牢度，提高耐热和耐溶剂性能，降低印花时的焙烘温度并缩短焙烘时间。交联剂可分为两种，一种是活泼多官能团化合物类交联剂，另一种是热固型树脂类交联剂。活泼多官能团化合物类交联剂的典型产品为交联剂FH。还有使用较少的交联剂EH。树酯类交联剂有DM-DHEU。交联剂最大的问题就是三聚氰胺－甲醛缩合物造成甲醛残留量超标。目前，开发了很多环保型的交联剂，大多数的交联剂应用比较理想。
2.5增稠剂
染色印花时，需要增稠剂来提高色浆的粘度，并以此来防止色浆的渗化。目前使用和开发的合成增稠剂，一般有非离子型乳化增稠剂和阴离子型合成增稠剂两种类型。非离子型乳化增稠剂是一种非离子大分子或高分子化合物，大多是聚氧乙烯醚的衍生物。如:乳化浆A。但是，乳化浆A由于烘干时矿物油的大量挥发，不仅会严重污染生产环境，还可能引起爆炸和火灾，所以乳化浆A的用量连年下降［5］。阴离子型合成增稠剂是目前在涂料印花工艺中使用较为广泛的一类增稠剂。如增稠剂NBH—1、增稠剂PAE。在使用增稠剂的时候，通常有挥发性有机化合物(VOC)，关于其危害在下文会提到。
3印染助剂产品中存在的问题
印花和染色时印染助剂是必不可少的。随着印染技术的不断发展，印染助剂产品中存在的问题也越来越明显。在上文中我们简略的提到了助剂对生态环境和人体的一些影响和危害，主要有各助剂中的甲醛、APEO和LAS、重金属、挥发性有机化合物等。
3.1甲醛
甲醛是一种破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物，会对人的皮肤、呼吸道及内脏造成损害，麻醉人的中枢神经，可引起肺水肿、肝昏迷、肾衰竭等。世界卫生组织确认甲醛为致畸、致癌物质，是变态反应源，长期接触将导致基因突变。据美国医学部门调查，甲醛释放污染是造成3—5岁儿童哮喘病增加的主要原因。在纺织工业中，甲醛在纤维生产和印染后整理两个领域得到广泛应用，许多国家都对织物的甲醛含量进行严格控制，GB/T18401－2003《国家纺织产品基本安全技术规范》中对各类纺织品中的甲醛含量作了明确的限制［6］。A类:婴幼儿用品甲醛含量≤20mg/kg;B类:直接接触皮肤的产品甲醛含量≤75mg/kgC类:非直接接触皮肤的产品甲醛含量≤300mg/kg。OeKo－TexStandard100的2008修订版中，对婴幼儿用品(婴儿及3岁以下的儿童)甲醛残留量限定值更为严格，由原来的20mg/kg降低为16mg/kg。而印染助剂中的阴离子表面活性剂如分散剂NNO、MF、CNF、SS，分散剂S、磺化木质素等，都是带芳香核的磺酸甲醛缩合物，使用后，织物上残留的甲醛量很难低于规定的极限值，分散剂MF、NNO、CNF的生物降解性差，仅25%－30%可降解。资料表明，在分散染料和还原染料检出甲醛超标的主要原因是:分散剂MF的原料甲基萘α－甲基萘的含量25%－30%，其杂质没有与甲醛缩合，造成甲醛过量［7］，经固色剂Y整理后的织物所携带的甲醛量达300mg/kg以上，固色剂M是固色剂Y与铜络合的衍生物，同样存在甲醛残留量大的问题。织物上的甲醛源于交联剂，三聚氰胺－甲醛缩合物是常用的一种交联剂，三聚氰胺类涂料印花交联剂的游离甲醛可达100×10－6，粘合剂大多是自交联型，在丙烯酯中加入羟甲基丙烯酰胺进行共聚，织物上难免残留甲醛丙烯酸酯作为染色粘合剂。织物上游离甲醛含量将达到300mg/kg，粘合剂MY、RF等N－羟甲基粘合剂虽满足300×10－6游离甲醛的含量，但仍超过75×10－6，属Eco－TEX禁用助剂［8］。