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    【集萃網觀察】0　前言

    市場上很多前處理劑含有或會產生對人體和生態環境有害的化學物質。不少國家和組織對各種前處理劑的生態學和毒理學進行了研究,并頒布了有關禁用和限用紡織品前處理劑的法規和規定。目前,國際市場對生態紡織品尚無確切的定義,也無統一的質量標準,所以各國和組織對禁用和限用紡織品前處理劑的認識不一致。

    目前,影響力較大的是歐盟的Eco-Label、國際生態紡織品研究和檢驗協會的Eco-Tex Standard 100。前者在2002年5月15日公布的歐共體紡織品Eco-Lable新標準中明確規定,禁止 使用烷基酚聚氧乙烯醚、線性烷基苯磺酸鹽、雙(氫化牛油烷 基)二甲基氯化銨、雙硬脂酰基二甲基氯化銨、雙牛油烷基二甲基氯化銨、乙二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸等7種表面活性劑,以及由它們組成的制劑或配方;禁止使用生物降解性或在廢水處理中去除率或回收率低于95% (按干重計)的紗線和纖維上漿劑、洗滌劑、織物柔軟劑、絡合劑;禁止使用漂白流出液中可吸附有機鹵化物[Cl]>40 mg/kg的漂白劑;對亞麻和其它 韌皮纖維以及聚合度在1800以下的棉或白色成品用棉,禁止 使用漂白流出液中可吸附有機鹵化物[Cl]>100 mg/kg的漂白劑等[1]。后者對紡織品前處理劑的禁用和限用則比較謹慎,僅 對最終紡織品中含有的有害化學物質,如甲醛、可萃取重金屬、殺蟲劑、氯化苯酚、鄰苯二甲酸酯、有機錫化合物、鄰苯基苯酚、部分染料(包括可分解致癌芳香胺染料、致癌性染料、過敏性染 料)、氯化苯與氯化甲苯、生物活性產品、阻燃劑以及可揮發物等共11類(種)作了規定,其中不少有害化學物質與前處理劑有關。對市場上普遍關注且歐盟已頒布法令的、與前處理劑密切關聯的外源性有害物質,如烷基酚聚氧乙烯醚、線性烷基苯磺酸鹽、可吸附有機鹵化物等有害化學物質,該標準認為在前處理加工后應予以除去。顯然, Eco-Tex Standard 100對紡織品 前處理劑的生態要求與Eco-Label有所不同,也與一些品牌紡 織品銷售商對前處理劑的規定有差異。例如H&M公司的化學品限制條款中不僅規定了最終紡織品中含有的與前處理劑有關的8類(種)有害化學物質(甲醛、可萃取重金屬、氯化苯酚、雙硬脂酰基二甲基氯化銨、烷基酚聚氧乙烯醚、含氯漂白劑、含氯芳香族碳氫化合物和溶劑)的量,而且還明確指出,只要廢水可被有效處理且經處理的紡織品中沒有發現含氯漂白劑,仍可使用含氯漂白劑進行前處理。

    紡織品前處理中,在制造和選擇前處理劑時必須滿足相關的生態要求,否則即使應用的助劑品質再高,產品的安全性和生態性仍然不合格。

    1　環保型前處理劑的生態要求

    作為一類重要的紡織助劑,前處理劑的生態要求與其它紡織助劑相同,大致有以下八條:

    (1)高生物降解性

    前處理劑的生物降解性是指其在一定條件下被微生物氧化和分解生成二氧化碳、水和無機物等無害物質的性質。一般,要求環保型前處理劑的平均生物降解度在90%以上,初始生物降解度在80%以上。

    (2)低毒性

    前處理劑的毒性包括急性毒性、反復接觸毒性、致癌性、刺 激性、過敏性、誘變性、魚毒性和水生細菌與藻類毒性等。對急性毒性、魚毒性和水生細菌與藻類毒性,分別用LD50(單位為 g/kg)、LC50(單位為mg/L)和ECO50(單位為mg/L)表示,其值大于100(單位)示安全,大于1(單位)示可用,而小于1(單位) 示強毒性。急性毒性、反復接觸毒性、致癌性、刺激性、過敏性和誘變性等,通常采用Ames試驗(有酶活性和無酶活性的沙門氏菌微粒體試驗)等檢測。

    (3)低甲醛或無甲醛

    與皮膚直接接觸的紡織品中,要保證前處理劑游離和水解 產生的甲醛量不超過30 mg/kg,而對其它紡織品,甲醛含量不能超過300 mg/kg。

    (4)不能含有環境激素

    環境激素是一種對人體健康和生態環境極其有害的化學物質,又稱內分泌擾亂物質。目前,國際市場上禁止的環境激素有70種,其中,烷基酚、鄰苯二甲酸酯類增塑劑、氯化苯酚、多氯二噁英等多種激素都與前處理劑有關。

    (5)可萃取重金屬的含量不能超過允許限量

    重金屬對人體和水生生物體的毒害越來越為人們所認識和重視。歐盟規定,前處理劑中可萃取重金屬含量不能超過下列值(不包括作為前處理劑分子結構組成部分的重金屬量,單位為mg/kg):Ag 100、AS 50、Ba 100、Cd 20、Co 500、Cr 100、Cu 250、Fe 2 500、Hg 4、Mn 1 000、Ni 200、Pb 100、Se 20、Sb 50、Sn 250、Zn 1 500。

    (6)24種致癌芳香胺或在特定(即還原)條件下裂解產生的24種致癌芳香胺,其含量不能超過允許限量30 mg/kg(Eco- Tex Standard 100中要求不超過20 mg/kg)。

    (7)不能含有可吸附有機鹵化物

    可吸附有機鹵化物包括含鹵載體、氯化烴溶劑、含氯漂白劑、防腐劑、含鹵殺蟲劑和含鹵殺菌劑等。

    (8)不能含有其它有害化學物質,如磷酸鹽、聚磷酸鹽、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、揮發性有機化合物及被禁用的農藥等。

    在這八條判別原則中,后七條是對前處理劑的安全性要求,因此,歸納起來,環保型前處理劑的判別原則只有兩條,即高生物降解性和高安全性,這也是現在乃至今后對所有紡織助劑的生態要求。

    2　禁用和限用前處理劑與取代品

    在紡織助劑中,前處理劑是一類基礎性的助劑,其品種和噸位都不及印染助劑和后整理劑。以近年歐洲為例,紡織品前處理劑只占紡織印染助劑總量的7%,而印染助劑和后整理劑分別占到29%和39%,但前處理劑的作用至關重要。前處理劑的質量、穩定性和高效性,直接關系到紡織品的質量穩定性和有效性,而這正是RFT染色(即一次成功染色)成功的基礎,是提高產品質量和降低產品成本的關鍵,因此前處理劑的生態性一直被人們所關注。由于前處理劑的生態問題不僅受自身結構毒性、有害物質和生物降解性等因素的影響,還受復配組分, 如乳化劑、潤濕劑、分散劑及其它添加劑等多種因素的影響,所以它們的禁用和限用遠比一般紡織印染助劑復雜。

    2.1　經紗上漿劑

    2. 1. 1　三類主要上漿劑

    紡織品在織造過程中,由于開口和投梭等因素的影響,經紗會受到較大的張力和摩擦。為了順利織布、減少斷頭、消除 布面上的疵點、提高織造效率,要對經紗上漿,以提高織物強力和耐磨性能。目前使用的漿料由上漿劑(即經紗上漿劑)和助 劑兩部分組成。上漿劑是漿料的主體,主要有淀粉與變性淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸類等三大類。

    用淀粉與變性淀粉類漿料上漿的坯布,主要采用淀粉酶和 堿進行退漿。用于退漿的淀粉酶如BF-765淀粉酶及胰淀粉酶等能使淀粉液化,同時使淀粉分子鍵斷裂,粘度迅速降低,進一步水解為糊精,易用熱水洗去;另外,淀粉在熱的燒堿作用下發生劇烈膨化,經充分膨化后的淀粉可以用熱水洗去。廢水處理 時,無論是糊精還是膨化的淀粉,經生物菌作用后降解率一般 為70% ~80%,若生物菌選擇得好,降解率可達到甚至超過 90%。因此,無論從生物降解性還是從安全性角度分析,淀粉與變性淀粉都是一類較好的上漿劑。

    聚乙烯醇(PVA)漿料成膜性好、漿膜堅韌、耐磨性優,對天然纖維和一般合成纖維均有較好的粘附性,在滌棉混紡織物上漿配方中的使用率高達70% ~75%。即使是純棉織物(如某些高密府綢織物), PVA使用也十分普遍,用量高時占到漿料總量的60% ~70%。但PVA漿料的應用中存在一些不可忽視的問題。一是漿料不易退凈。因為PVA不溶于水,其醇解度超過99. 6%,若遇堿,分子中的乙酰基團還會發生水解,使醇解度變 高,造成水溶性非常差,而且高粘度的PVA線狀分子存在內應力,在水中會膨脹成凝膠狀,進一步降低其溶解性。另外,由于 PVA大分子并未發生降解,退漿液粘度增大后易重新沾到織物上,去除更加困難。目前,印染廠主要采用熱堿退漿法,雖然熱 堿對PVA薄膜的膨化效果較單用熱水好,但退漿效果仍不理想。至于氧化劑退漿,盡管在酸和堿作用下,氧化劑能使PVA 分子鏈裂解、粘度降低,且退漿迅速、效果較好,并有部分漂白作用,但氧化劑會損傷纖維素纖維,且降解效果易受金屬離子的影響,生產上難以控制,成本也較高,實際應用受一定的限制。因PVA不能被淀粉酶分解,酶退漿法也不能使用。退漿不 凈會給煮練、漂白、絲光、染色、印花和整理等后道工序帶來明顯的質量問題,如色差、色牢度等。三是PVA退漿廢水難以生物降解。PVA退漿廢水組分復雜,有機污染物含量高, COD達 4 000~8 000mg/kg,有的超過10 000mg/kg,而BOD很低,難以 生物降解,對環境污染嚴重。

    丙烯酸類漿料是丙烯酸類單體的均聚物、共聚物或共混物,可分為丙烯酸鹽類、酰胺類和酯類。它們對疏水性纖維的粘著力高、吸濕性強,皮膜延伸度大而柔軟,斷裂強度大,對纖維素纖維也有良好的粘著性。丙烯酸類漿料的退漿原理與 PVA基本相同。由于它是一種線型的水溶性高分子化合物,容易被堿皂解,因此退漿比PVA容易。同時,丙烯酸類漿料還具有良好的生物降解性。但鑒于多種原因,目前很少單獨使用丙 烯酸類漿料上漿,大多將其與PVA漿料或淀粉混合使用,印染廠也大多以PVA漿料或淀粉的退漿工藝來進行退漿。

    2. 1. 2　解決上漿劑生態問題的主要舉措[2]

    (1)研究和開發新型變性淀粉,提高其溶脹性、水溶性和生 物降解性。目前,歐美等國家大多數采用新型變性淀粉,如乙 酰淀粉、酸改性淀粉、可溶性淀粉和羥乙基淀粉、羧甲基淀粉等。這類淀粉性能好,退漿方便,且可縮短前處理工藝流程。

    (2)少用或不用PVA漿料。目前,國際上對PVA漿料的使用采取了不同的措施。西歐一些國家已禁用PVA漿料,或在定單上指明不要PVA漿料上漿的紡織品;美國采用超濾技術和回收裝置實現PVA的循環利用,據稱,重復回收利用率可超過 95%;日本則大力開發和應用低聚合度PVA,因為粘度低,浸軋 含表面活性劑的水后堆置或汽蒸,可使PVA薄膜膨脹和軟化, 然后再用大量80℃以上的水溢流沖洗,達到退漿效果,并積極 開展PVA生物降解的研究,據報道已成功開發用幾種微生物混合培養得到的PVA漿料;我國從PVA的生態問題出發,近幾年提出少用甚至不用PVA漿料,并積極開發能夠部分甚至完全取代PVA的各種漿料,例如建議使用易溶解的部分水解級PVA 漿料,我國江南大學則進行了棉織物PVA降解酶退漿工藝的研究等。

    (3)上漿組分盡可能簡單,避免使用多組分的混合漿料,以利于印染廠退漿和退漿廢水的處理。

    (4)發展和應用有利于上漿與退漿、有利于生態環境保護的綠色漿料。目前歐洲一些紡織廠推行由變性淀粉、丙烯酸類漿料和少量柔軟劑組成的漿料商品,有PerapretD、Perapret F、 Plextol、Rohatex、Gommex ECA等; BASF公司供應市場的Size CA、CB、CC、N、PE、T8等也都是聚丙烯酸酯類上漿劑。我國也把丙烯酸類漿料列為今后綠色漿料發展的重要方向之一。

    漿料中除了上述經紗上漿劑外,還含有多種助劑,以用于防腐、防霉、柔軟、平滑和吸濕等,但它們也存在不少生態問題。在防腐防霉劑中用得較多的含氯苯酚(如四氯苯酚、五氯苯酚 等),具有相當高的生物毒性,能在人體內積聚,對人體產生致畸性和致癌性,而且其降解過程漫長,會對環境造成持久的損害;此外,含氯苯酚在制造和燃燒時會產生毒性極大的多氯二噁英類化合物,存在嚴重的生態問題。在脂肪酸酯型柔軟劑、失水山梨醇聚氧乙烯醚型柔軟劑和脂肪酸酰胺型柔軟劑等非 離子型柔軟劑,以及琥珀酸酯型柔軟劑等陰離子型柔軟劑中, 很多品種都存在難以生物降解的問題,有的柔軟劑中還含有烷基酚聚氧乙烯醚,生態問題更大。為了使漿膜平滑、降低脆性、減少靜電、提高織造效率,還需添加平滑劑。常用的平滑劑主 要有多元酸脂肪醇酯、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸酯和動物油脂等,選擇不當也會產生難以生物降解的問題。

    總之,在漿料中應選擇水溶性好,易生物降解,不含氯與酚等有毒有害化學物質、不易凝聚的非離子或陰離子型助劑。為提高織物平滑性和柔軟性而添加的油蠟類物質,因水溶性差、生物降解有一定難度,易在布面上形成蠟斑與染斑,應盡量少加或不加,若必須添加,應選擇溶解性較好的蠟質。

    2.2　退漿劑和退漿助劑

    退漿是在保護纖維不受損傷的前提下,充分去除織物上的漿料以及其它雜質。目前采用的退漿工藝有三種:熱堿退漿、氧化劑退漿和酶退漿,涉及到的退漿劑有酸(如硫酸)、堿(如燒 堿)、氧化劑(如過硫酸鹽、雙氧水等)和淀粉酶。酸、堿和氧化 劑都是無機化學物質,可采用常規技術進行處理;淀粉酶不僅具有安全性和可操作性,而且可生物降解。因此,一般情況下, 這些退漿劑都無生態問題。退漿時除了必須使用上述退漿劑 之外,為加速操作和提高效果,還需添加少量退漿助劑。這些 助劑大多為滲透劑、潤濕劑之類的表面活性劑,以非離子型為 主,也有少數陰離子型表面活性劑或這兩種表面活性劑的混合物。其中有些品種含有烷基酚聚氧乙烯醚,一般是以表面活性 劑TX-9、TX-10為主體復配而成;有的潤濕劑由十二烷基苯磺酸鈉為主體復配組成。烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸 鈉都是國際市場特別是歐盟市場上禁用的表面活性劑,用它們制成的退漿助劑會產生嚴重的生態問題。可用不含烷基酚聚 氧乙烯醚和不含線型烷基苯磺酸鹽的滲透劑和潤濕劑來取代, 例如琥珀酸雙辛酯磺酸鈉、蓖麻酸丁酯硫酸鈉、二丁基萘磺酸 鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇硫酸鈉等。

    此外,近年還開發了不少高效退漿劑,它們都有良好的生 態環保性能[3]。

    (1)SindesizeNA(上海澤星精細化工公司)

    高力度氧化退漿劑,由過氧化物組成,乳化分散效果好,可 快速去除PVA、CMC、丙烯酸類衍生物和淀粉漿料,且有較強分 解能力,易于生物降解。

    (2)乳化退漿劑ED(蘇州聚東貿易公司)

    由特殊表面活性劑組成,為丙烯酸漿料專用退漿劑,能充 分去除丙烯酸漿料,并防止再附著。

    (3)強力退漿劑HD-326(廣東中山漢科精細化工公司)

    為特殊復配助劑,對各種漿料尤其是化學漿料有很強的分 解能力,同時對織物上的油脂、蠟質等有優異的乳化、分散和洗 除功能,對纖維損傷小,退漿后織物白度好、毛效高。

    (4)酸性糊拔劑DH-LS退漿劑(通州華潤印染廠)

    主要組分是過硫酸鹽及復合表面活性劑,屬氧化退漿劑, 乳化、潤濕、滲透能力強,在堿性溶液中可將PVA、淀粉等漿料 迅速轉變成低分子物,使之易洗凈和生物降解。使用時需嚴格 控制用量和溫度,否則會損傷纖維。

    (5)PVA漿料的乳化退漿劑(常州國泰東南印染廠)

    主要由精練劑980J、螯合分散劑540和高級脂肪醇組成, 用以去除高支粘棉交織物、高支粘麻交織物等不適應激烈退漿 條件的織物上的PVA漿料,可達到既去除漿料,又使粘膠纖維 免受損傷的目的。

    2.3　精練劑

    2. 3. 1　常用精練劑的生態性

    織物的精練工序可去除棉纖維原有的雜質(如棉籽殼、蠟 狀物、果膠類物質、含氮物質以及色素等)和殘留的漿料,使棉 織物獲得良好的外觀和吸水性。合成纖維本身不需精練,但其 與棉的混紡織物需精練。精練劑的主要組分一般為無機堿,無 生態問題,但為了增強堿液對纖維的滲透作用、促進蠟狀物的 乳化而加入的助劑,主要是非離子型和陰離子型表面活性劑或 這兩種表面活性劑的復配物,其中不少品種含有烷基酚聚氧乙 烯醚,它們一般均以TX-10、OP-10為主體復配而成,如用OP-10 和十二烷基硫酸鈉、平平加O系列等。若耐堿性要求高,用TX- 10與P2O5反應制成烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯,再與一定的溶 劑和水復配;也有采用20% TX-10和5%烷基酚聚氧乙烯醚磺化物的組成。烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和烷基酚聚氧乙烯醚 磺化物的毒性與烷基酚聚氧乙烯醚相似(見表1),它們也會降 解生成毒性更大的烷基酚,不過其生物降解性稍好。因此,國 際市場上禁用的烷基酚聚氧乙烯醚不僅指它們本身,還包括它 們的磷酸酯和磺化物。另外,有的精練劑中還含有線型烷基苯 磺酸鈉。

    除了堿精練外,印染企業還采用煮練酶、精練酶或果膠酶 等生物酶制劑來進行精練。為了提高對纖維的滲透性,有些酶 制劑中也加入了一定量的烷基酚聚氧乙烯醚。

    2. 3. 2　替代用環保表面活性劑的種類

    目前,能替代上述禁用和限用的表面活性劑品種有[4]:

    (1)脂肪醇聚氧乙烯醚

    包括AEO系列(主要是C12~C16脂肪醇聚氧乙烯醚)和平 平加O系列(主要是C18脂肪醇聚氧乙烯醚)。特別是近年來采 用堿土金屬氫氧化物替代氫氧化鉀作制備該類表面活劑的催 化劑,使得產品的分子量分布范圍比較窄,質量得到了一定的 改進,可用來取代烷基酚聚氧乙烯醚。

    (2)仲醇聚氧乙烯醚

    具有良好的生物降解性、優良的消泡性、超強的潤濕乳化 能力、良好的低泡洗滌性和增溶、分散、潤濕性,幾乎沒有凝膠 現象(粘度低、凍點低),產品包括:

    JFC系列　主要是C8仲醇聚氧乙烯醚;

    XL系列　主要是C10仲醇聚氧乙烯醚;

    Softabol系列　主要是C12~C14仲醇聚氧乙烯醚;

    TO系列　主要是C13仲醇聚氧乙烯醚。

    (3)失水山梨醇酯及其聚氧乙烯醚

    包括Span系列,即S-20、40、60、65、80等;以及Tween系列, 即T-20、40、60、80、85等。

    (4)烷基或烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽、磺酸鹽

    如AES(十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉)、K12(十二烷基硫酸 鈉)、AOS(α-烯烴磺酸鈉)、SAS(仲烷基磺酸鈉)等。

    (5)烷基多糖苷(APG)

    屬多羧基結構,生物降解性很好,無毒性,乳化性能比表面 活性劑TX-10、平平加O、Span-60和Tween-20等好,但價格稍高。

    (6)其它

    如N-烷基葡萄糖酰胺(AGA)、脂肪酸聚氧乙烯甲醚 (FMEE)和醇醚羧酸鹽(AEC)等,它們都具有很好的性能,但其中部分還未產業化,價格也比較高,有待進一步改進。 用上述新型表面活性劑制造的高效精練劑具有優良的乳化分散作用,在低溫下有強滲透力,耐濃堿,洗滌性較強,且適用于短流程前處理工藝。具體產品有:

    ①三合一精練劑NC-601(蘇州諾瓦公司)[3]

    以烷基多糖苷為主體原料組成,不含磷、硅和烷基酚聚氧 乙烯醚,所有組分及降解產物均為無毒或低毒物。該精練劑對雙氧水的穩定性好,耐堿性好,對鐵離子的螯合能力強。

    ②三合一精練劑TL(常州紡大等)[3]

    由多種新型陰離子、非離子表面活性劑及多種螯合分散劑 組成,能加速織物潤濕、滲透以及棉蠟雜質的乳化、分散、皂化、螯合、增溶萃取和膨化,也能有效地控制雙氧水的分解,具有良 好的生物降解性,污染排放較少。

    ③高效精練劑TF 125B(杭州傳化)、精練劑FK-03(北京中 紡)、精練劑JA-680(石家莊聯邦科特)、高效精練劑HDK(廣東 中山漢科)和精練劑980J(常州金源)等[3]均為陰離子、非離子表面活性劑的復配物,具有良好的潤濕、滲透、分散、乳化性能 和優良的生物降解性。

    ④Sandoclean T10 liq. (Clariant公司)[5]

    是集煮練、潤濕和凈洗為一體的三合一環保型精練劑,由 脂肪醇、聚乙二醇醚和芳香族磺酸鹽混合組成。

    ⑤Sultafon D(Stockhousen公司)[6] 是一種專用的高效潤濕/精練劑,具有低起泡性,對彈性纖 維中不易乳化的硅酮油和礦物油的乳化去除,特別有效。

    2.4　漂白劑

    漂白工藝大體上分成氯漂和氧漂兩大類。常用的氯漂漂 白劑有次氯酸鈉、次氯酸鈣(即漂白粉)及亞氯酸鈉等,氧漂所 用的漂白劑主要是雙氧水、過硼酸鈉等。過去,國內外紡織廠 大多采用氯漂工藝,不管是使用次氯酸鈉還是亞氯酸鈉,漂白 流出液中存在的可吸附有機鹵化物[Cl]都超過40 mg/kg,而對 亞麻與其它韌皮纖維,以及聚合度在1 800以下或供白色成品 用的棉來說, [Cl]則超過100 mg/kg,同時漂白后織物上還含有 含氯漂白劑,危害生態和人體健康。目前,大多數工廠改用氧 漂工藝,用雙氧水作漂白劑,漂白流出液中的可吸附有機鹵化 物以及漂白后紡織品上的含氯漂白劑等問題都迎刃而解了。織物漂白時除了使用漂白劑外,還需添加一些助劑,如提 高漂白劑作用的活化劑,抑制漂白劑分解的穩定劑,以及滲透 劑和金屬防腐蝕劑等。雙氧水的活化劑有堿劑、重金屬鹽、有 機過酸(如過醋酸)和酰化物等多種,以堿劑為主。可根據漂白 纖維類別和漂白方法,選用合適的堿劑。例如,棉纖維的漂白 以燒堿溶液為活化劑,亞麻選用純堿,粘膠纖維使用弱堿等,一 般無生態問題。另外,雙氧水雖然對熱相當穩定,但鐵、銅、錳 等金屬,以及污垢、霉菌和多種細菌等物質,都能使其劇烈分 解。為避免纖維損傷,還需加入穩定劑。過去,大多使用水玻 璃(即硅酸鈉)作為雙氧水的穩定劑,但它易產生“硅垢”,且很 難去除。后來采用有機螯合型穩定劑,例如乙二胺四乙酸 (EDTA,商品名C-75)、二乙烯三胺五乙酸等,這類穩定劑能與 鈣、鎂離子結合生成不溶性金屬螯合物,沉積在重金屬離子表 面,使其失去催化作用,從而起到穩定雙氧水的作用。但不溶 性的乙二胺四乙酸金屬螯合物對人體有一定毒性,而且不易生 物降解,存在嚴重的生態問題,因此已被歐盟禁用。

    目前,國內外市場上開發的不少穩定劑具有優良的吸附與 螯合能力,能耐不同濃度的堿液,對纖維損傷小,同時還具有防沾污性能,能有效控制雙氧水分解率且易生物降解,舉例如下:

    (1)氧漂穩定劑AR 750(上海周鴻實業公司)[3]

    呈大分子鏈上含有適量羥基和羧基的高聚物結構,具有較 強的螯合力和滲透性,凈洗力強,能有效防止織物再沾污,從而 提高成品的白度和勻染性。

    (2)雙氧水穩定劑JD-11(石家莊聯邦科特)[3]

    系多功能的有機物和無機物的混合物。

    (3)氧漂穩定劑CTA-601(北京中紡化工)[3]

    系非硅復合型混合物。

    (4)雙氧水穩定劑HD-804A(廣東中山漢科)[3]

    系有機化合物的復配物,能有效吸附和絡合溶液中的金屬 離子,并能去除棉籽殼和其它雜質。

    (5)穩定劑SK(北京潔爾爽高科技)[3]

    系聚有機磷酸的高分子共聚物,能有效去除棉籽殼,手感 柔軟且節能。

    (6)Tinoclarite CBB (亨斯邁紡織染化)和Seriquest CA (Yorkshire)[5]

    均耐120 g/L的強堿,對雙氧水穩定性強,對鈣、鎂、鐵離子 有優良的螯合作用,特別適用于棉及其混紡織物的連續高溫蒸 煮漂白工藝,具有加工白度好、去雜效果顯著和纖維損傷小等優點。

    (7)Green Stone 9(東華大學)[7]

    以納米級天然礦石為主要原料,經純化、活化和超微分散, 并加少量表面活性劑復配而成,具有優良的吸附性、分散性、膨脹性、雙氧水穩定性和耐硬水性等。不僅加工成本低,且處理后的織物白度好、表面柔順、手感佳,而且廢水的COD值和 BOD值很低,具有顯著的環保效果。

    (8)BeiquestAB(德國CHTR Breitich)

    是丙烯酸與糖化合物的共聚物,有優良的螯合性能,以及氧漂穩定性和生物降解性。

    (9)TannexGEO(LanXess)

    是以粘土為基質制成的氧漂穩定劑,具有防止金屬離子催化分解雙氧水和提供鎂源的作用,經處理的織物具有更高的白度和DP值。該穩定劑具有良好的生物降解性。

    (10)Solopo ZF(Stockhausen)[6]

    是一種以糖為基礎的可生物降解的聚合物,能與棉中鈣和鎂等重金屬結合,以提高雙氧水的穩定性,有良好的生物降解性,可替代目前使用的生物降解性差的絡合劑。

    至于漂白助劑中的滲透劑和柔軟劑,包括陰離子型的脂肪醇硫酸酯和磺酸鹽類、蛋白質分解物與脂肪酸的縮合物等,非離子型的脂肪酰胺與環氧乙烷縮合物和烷基酚聚氧乙烯醚等, 除了具有滲透、分散和柔軟作用外,其鎂鹽或鈣鹽還具有穩定雙氧水的作用。在這些品種中,除了烷基酚聚氧乙烯醚被禁用外,其它品種應注意生物降解性。

    2.5　凈洗劑

    織物在前處理過程中使用的凈洗劑,主要由陰離子型和非離子型表面活性劑組成。組成凈洗劑的陰離子型表面活性劑雖然有十多種,但較常用的是烷基磺酸鈉(如601洗滌劑)、烷 基苯磺酸鈉(ABS)、仲烷基硫酸鈉(梯波)、油酰甲基牛磺酸鈉 (209洗滌劑)、油酰氨基酸鈉(雷米邦A)等。其中,屬于烷基苯磺酸鈉范疇的線型烷基苯磺酸鹽(LAS)與烷基酚聚氧乙烯醚 相似,急性毒性、魚毒性、水生細菌與藻類毒性較大,對人體的刺激性大,有一定致畸性,且生物降解性較差,已被歐盟禁用或嚴格限用。我國對應的品種有凈洗劑ABS等。組成凈洗劑的 非離子型表面活性劑也有10種左右,應用較多的是脂肪醇聚 氧乙烯醚(AEO系列)、脂肪酸聚乙二醇酯、烷基酚聚氧乙烯醚 (APEO)、氧乙烯化脂肪酰胺等,其中APEO及其磷酸酯、磺化物前已述及,屬禁用范疇。我國對應的品種有乳化劑OP系列、表面活性劑TX-9和TX-10等。其它單一結構的非離子型和陰離子型表面活性劑組成的凈洗劑,尚未見禁用或限用的報道, 選用時應注意它們的生物降解性。不過目前市場上的凈洗劑絕大多數是它們的復配物,特別是烷基酚聚氧乙烯醚和線型烷 基苯磺酸鹽等1個或2個禁用的表面活性劑組成復配物,因此 涉及生態問題的凈洗劑品種較多。例如凈洗劑一般是采用十 二烷基苯磺酸鈉、凈洗劑6501和表面活性劑TX-10進行復配 (pH值調至7~8)而成;化纖清洗劑7960是用脂肪醇聚氧乙烯 醚硫酸酯鈉鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚(9)、烷基酰醇胺和乳化劑 OP-10復配而成;YR-301凈洗劑是用直鏈烷基苯磺酸鈉和適量 柔軟洗滌劑復配而成; 826凈洗劑、凈洗劑LD、毛纖清洗劑803、 1050凈洗劑等也都含有禁用的表面活性劑。因此,在織物前處 理過程中要謹慎選用凈洗劑,避免可能產生的生態問題。 近年,國外專門開發了能充分洗除氨綸中難乳化的硅酮油 和礦物油的凈洗/潤濕劑[6],例如Stockhausen公司開發的 Sultafon D是一種低泡的凈洗/潤濕劑,特別適用于洗除氨綸中 難乳化的硅酮油和礦物油,并可使洗滌和染色同浴進行,不僅 大大減少了排出的廢液,還可降低加工成本,節省60%以上時 間,提高25% ~33%加工能力; Zschimmer& Schwarz公司開發 的DepicolRC 9也是一只不含碳氫化合物的環保型高性能凈洗 劑,具有乳化和分散作用,能有效去除高氨綸含量織物中的油劑(特別是硅油),還能使錦綸/氨綸或滌綸/氨綸混紡織物的洗滌和染色同浴進行。

    3　結語

    前處理是染整生產的基礎工序,前處理劑的技術和生態性能,對提高印花、染色和功能性整理等工序的產品質量,實現RFT染色,滿足市場各種要求,特別是生態要求的影響較大。近年,各國都在研究和開發高效低耗的短流程前處理新工藝, 且對前處理劑的生態和技術要求更高。這就要求紡織化學品行業加速開發對環境無污染、對生態無害以及對人體健康安全 的新型高效環保型前處理劑;紡織印染企業則應正確選擇和合理應用環保型前處理劑,替代禁用和限用的前處理劑,以不斷提高我國紡織品的質量,增強國際市場競爭力。

    來源: 印染在線

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