烷基酚聚氧乙烯醚(商品名称TX一10)是印染助剂中最常用的主要原料之一.长期以来在配制净洗剂、精练剂、纺丝油剂、柔软剂、和毛油和金属清洗剂等各种印染助剂中都需要添加烷基酚聚氧酚乙烯醚。但是从20世纪中叶起.随着世界人El的增长.全球资源的掠夺性开发和工业化的飞跃发展而产生大量“三废排放”.对人类生存环境造成了严重破坏,环境污染和生态平衡的失调给人类和生命健康造成威胁的事实.已使人们越来越清楚地认识到保护环境的重要性和迫切性
从上世纪80年代起.发达国家就开始对纺织品中可能存在有害物质及其对人类健康和环境的影响进行了全面的研究。一些国家的政府和国际性组织更是从法律法规和标准的角度.采用各种相应措施 如欧盟各成员国相继推出了生态纺织品标志及有害物质检测认证.对纺织品的生态环境和产品可能对人体的影响都作了严格的规定 我国环保总局和国家技术监督检验检疫总局从一开始就参加了ISO/IEC、SAGE和ISO/TC 207的活动.到2001年底已颁布的国家标准有GB/T24001、GB/T24004、GB/T
24010、GB/T24021、GB/T24024、GB/T2403 1、GB/T24041、GB/T24050等环境管理系列标准 对实施ISO/14000,对我国环境管理和可持续发展的经济战略都具有重要意义
1 生态纺织品的监控项目及印染助剂的环保指标
生态纺织品的主要监控项目,如禁用偶氮染料、致癌染料、致敏染料、可萃取重金属、游离甲醛、pH值、含氯酚(PCP和TECP)、含氯有机载体、六价铬、杀虫剂(农药)、色牢度、多氯联苯衍生物(PCBS)、气味、消耗臭氧层的化学物质(ODCS)、镍(Ni)标准释放量、总镉(Cd)含量、有机锡化合物(TBT&DBT)、抗微生物整理剂、邻苯二甲酸酯类PVC增塑剂、阻燃剂等
印染助剂和染料一样.给生态带来的影响有时还远远超过纺织品本身.而印染助剂中主要使用了表面活性剂 表面活性剂的生态指标主要是毒性和可生物降解性。目前,大多数国家对印染助剂和表面活性剂还没有正式的法规.但均有非正式的协议,特别是对争议颇多的烷基酚聚氧乙烯醚.都有非正式的相应协议和限制(见表1)。

由上表可知.一些发达国家对表面活性剂中含NPEO和LAS都比较重视.并提出了非正式协议和法规,限制和禁止使用。目前,包括德国在内的欧共体成员国正在讨论关于助剂的禁用问题.但至今还没有像禁用染料一样提出禁用助剂的品种 但是有些项目是有明确的界限.如Oeko—Tex10o标准所规定的生态纺织品技术标准中对某些影响人类健康和不安全性的化学品.参照了一些发达国家的法规.只是没有明确.相对染料而言比较模糊
2 为什么要禁用烷基酚聚氧乙烯醚
禁用烷基酚聚氧乙烯醚由来已久.早在20世纪80年代东北大西洋海洋环境保护公约(OSPAR公约)规定.优先控制的化学物质中就有壬基酚聚氧乙烯醚(NP/NPES)及其相关化合物OSPAR公约规定的限制化学品有:Polychlori.nated dibenzodioxins(PCDDS)多氯二苯并二嘿英类;Polychlorinated dibenzofurans(PCDFS)多氯二苯并呋喃类;Polychlorinated biphenyls(PCBS)多氯联苯类;Polyaromatichydrocarbons(PAHS)多环芳烃类;Pentachlorphenol(PCP)五氯苯酚:Sh0rt chainedchlorinated paraffins(SCCP)短链氯化石蜡:Hex.achl0 r(】cvcl0hexane isomers(HCH)六六六异构体:Mercury and organic mercury compounds汞及有机汞化合物;Cadmium镉;Lead and 0rganic lead c0mp0unds铅及有机铅化合物;Organs tincompounds有机锡化合物;Nonylphenol/ethoxylatas(NP/NPEO)and related substances壬基酚/聚氧乙烯醚及其相关化合物:Musk xylene~.苯麝香:Brominated flameretardants含溴阻燃剂: Certain phthatales—Dibutylphthalate and Diethvlhexvlphthalate某些邻苯二甲酸酯一邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸f2一乙基)已酯从若干种表面活性剂的毒性来看.其中LAS和APEO(10)毒性最大(见表2)。
表2中LD卯为急性毒性,以半致死量表示。水生细菌与藻类的毒性b2ECO 表示,它表示24 h内助剂对水生细菌与藻类运动抑制程度的性质.一般在1~67 mg/L范围内,BASF公司规定为:ECO50>100 ms/L为安全指标,ECO卯在1~100 mg/L为能够使用.E.CO50<1 m L时不能使用。

再从几种表面活性剂的鱼毒性来看,对鲤鱼的100%死亡浓度极限以壬基酚PEO(6)醚和壬基酚PEO(9)醚为最少(见表3),其毒性相对较大。
表面活性剂的生物降解性是考核印染助剂的主要指标之一.欧共体指出环保型表面活性剂必须具有90%的平均生物降解度和80%的最初生物降解度,而壬基酚聚氧乙烯(9)醚和壬基酚聚氧乙烯(2)醚的最初生物降解度和平均生物降解度是最差(见表4)。

烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)不仅生物降解差.而且它的降解代谢物中存在烷基酚和APEO的低EO(1~2个EO)代谢物,,1~2个氧乙烯代谢物的毒性~tAPEO大.最终生成烷基酚则毒性更大.分解如下:

非离子表面活性剂的分解速度.一般按聚氧乙烯链的长短来决定,即(EO)n中n数越大,链越长则分解慢。烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)它的EO数13=9~l0,它的生物降解性要比其他脂肪醇聚氧乙烯醚.
如渗透剂JFC(n-4~6)、乳化剂MOA(n-3~4)等要差得多。况且烷基酚已被列为国际市场上被限制使用的70种环境荷尔蒙之一.为此欧洲各国禁止使用APEO的呼声较为强烈其它.如对皮肤和眼睛的刺激性来看.APEO的刺激性远远超过环保型APG数倍乃至10倍(见表5)。

从上述各表式中可知, 壬基酚聚氧乙烯醚(TX一10)对环境造成的毒害是较为严重的,禁用的呼声已从欧洲各国遍及亚、美各国,而且禁用的呼声越来越大。由此可见禁止使用壬基酚聚氧乙烯醚已将成为共识 我国政府和环保部门也十分重视。有些地区已下令禁用. 如新的洗衣粉国家标准GB1317l一1997就提出禁用烷基酚的使用。但有些地区仍我行我素.尚未引起足够的重视.可能是由于印染助剂分子结构和复配成份的保密性.增加了禁用的难度 总之.禁止使用壬基酚聚氧乙烯醚(TX一10)是势在必行。为确保人类健康和维护环境安全,确保我国环保纺织品在国际纺织市场上的信誉和地位.希望各地化工助剂厂及相关印染生产厂商高度重视.
3 积极开发研制壬基酚聚氧乙烯醚代用品
鉴于环保产品已引起全人类的重视和关注.积极开发、研制壬基酚聚氧乙烯醚代用品迫在眉捷
3.1 开发天然资源的“绿色”表面活性剂
(1)采用天然脂肪醇聚氧乙烯醚或无水山梨醇酯和无水山梨乙氧基化合物替代APEO 天然脂肪醇聚氧乙烯醚(FAEO)能在较短时问内生物降解达9O% , 是一种无公害的非离子表面活性剂 但与APEO相比.FAEO的起泡性高.浊点易于波动主要是脂肪醇与环氧乙烷加成时.所得FAEO的氧乙烯摩尔数分布太宽.产物中未反应脂肪醇和低加物的比例很高,导致起泡性高 近年来.采用碱土金属氢氧化物代替氢氧化钾作为加成反应催化剂.可得到分布较窄的FAEO产品而获得改善。
(2)采用天然原料淀粉中葡萄糖和脂肪醇或脂肪酸反应而成的烷基多糖苷(APG),是典型的温和型“绿色”表面恬性剂.国内APG的规模化生产已趋成熟。APG的生物降解性快而彻底.5天内生物降解率已达80% ,最终生物降解率(20~30天)可超过90%以上。APG对皮肤刺激性小(见表5)、毒性最小、LDso为1 0000-1 5000 mg/kg,LC50为3 mg/L(C l2Jl4APG)和101 mg/L(C ohPG),其HLB值与常用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂相接近。因此.APG可广泛用于净洗、精练、乳化、分散剂的原料,是理想的APEOft~用品。
(3)葡萄糖酰胺(AGA)与APG属多羟基结构,基本无毒、低刺激性,生物降解性优良,为一类性能优良的温和型表面活性剂 但其制备丁艺具有较高的技术含量.尤其是亚胺加氢丁艺及催化剂具有一定难度。
3.2 开发松香系列非离子表面活性剂
松香是一种可再生资源,价廉、无毒,利用松香酸的羧基引入不同链长的亲水基.可制成性能优良的各种非离子表面活性剂.如与柠檬酸反应可制备松香聚乙二醇(RPGC),该产品具有净洗、润湿、乳化、起泡、增溶、抗静电等多种功能。
3.3 二壬基酚聚氧乙烯醚
二壬基酚聚氧乙烯醚(DNP)是一种具有润湿、渗透、净洗、起泡、分散、螯合等多种功能的表面活性剂,其毒性和刺激性较APEO低得多.其生物降解率kLAPEO高得多,而且不是一种环境激素 可取代APEO。
3.4 其他新型表面活性剂
(1)脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)是近年来发展起来的新型非离子表面活性剂。
(2)脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)是多年来国内外表面活性剂行业所关注的一种新型表面活性剂,近年来已有一些单位丌发和试制取得了初步结果。
(3)醇醚羧酸盐(AEC)是一种性能非常温和的阴离子表面活性剂,生物降解性好、具有优良的乳化、分散、润湿、增溶、去污等性能.被发达国家誉为2l世纪“绿色”表面活性剂.是制造前处理助剂.取代TX一10的主要原料。
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最后修改于 2010-08-30 18:40
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