印染助剂的环境影响与发展趋势分析--中国期刊网

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印染助剂的环境影响与发展趋势分析

发表时间：2021/5/19 来源：《基层建设》2020年第35期作者：郭万友

[导读] 摘要：近年来，国外市场对绿色纺织品和环境生态保护的要求越来越高，ISO（国际标准化组织）环保标准的不断制定和完善，以及欧盟REACH法规的成功实施，对纺织印染助剂也提出了一系列环保新要求。

        绍兴丰禾化工有限公司
        摘要：近年来，国外市场对绿色纺织品和环境生态保护的要求越来越高，ISO（国际标准化组织）环保标准的不断制定和完善，以及欧盟REACH法规的成功实施，对纺织印染助剂也提出了一系列环保新要求。
        关键词：印染助剂；环境影响；发展趋势
        要重视经济发展，更要保持人与自然、人与社会、人与环境的和谐发展。低碳经济作为转变经济发展的重要方式正是贯彻了这种战略，以低消耗、低污染和低排放为基础经济模式的核心是能源技术和减排技术的创新、产业结构和制度的创新以及人类生存发展观念的根本性转变。用适应低碳经济的要求来衡量纺织印染助剂行业，目前的形势不容乐观。
        一、印染助剂的环境影响
        1.安全性。表面活性剂的安全性可以从致癌性、对皮肤的刺激性、致敏性、致畸性、致变异性、急性毒性、慢性毒性以及对水生物的毒性（包括鱼类、水生藻类、贝壳类、水生植物、海藻类等）和生理效应等方面进行衡量。
        一是表面活性剂的毒性。表面活性剂的毒性包括急性毒性、鱼毒性和细菌与藻类毒性。表面活性剂的急性毒性常以半数致死量（LD50）表示，单位为g/kg，即单位体重被试验动物一次口服、注射或皮肤涂抹表面活性剂后产生急性中毒并有50%死亡所需表面活性剂的量。二是表面活性剂的致癌性、致畸性和致变异性。烷基苯磺酸钠被广泛应用于精炼剂和洗涤剂的配方中，国外有过这类表面活性剂经皮肤吸收后对肝脏有损伤以及脾脏缩小等慢性症状的报道，但并不多见，可用仲烷基磺酸盐（SAS）、α-烯基磺酸盐（AOS）以及醇醚硫酸脂（AES）来代替，以减少这方面的影响。非离子表面活性剂中聚氧乙烯类表面活性剂的致变异性引起了人们的关注，因此，它被欧盟REACH法规禁止。最新研究结果认为，是反应过程中环氧乙烷聚合时的副反应能生成二口恶烷以及未反应的氧乙烯所致，二口恶烷是已被认定的致癌物，而氧乙烯也被怀疑为致癌物。因此，必须严格控制这2种化合物在非离子聚氧乙烯表面活性剂中的含量。醇醚硫酸脂（AES）的生产过程中也会产生副产物二口恶烷，因此，合成工艺要严格控制。
        2.生物降解性。表面活性剂被微生物分解成CO2和H2O的过程称为“表面活性剂的生物降解”。这是减轻以至消除表面活性剂对环境危害的主要途径。一是阴离子表面活性剂的生物降解性。直链的伯烷基硫酸盐（LPAS）是具有最快初级降解速率的表面活性剂，通常用摇瓶试验测定，不到1d就可完全降解（降解度达90％以上）。直链仲烷基硫酸盐尽管降解速率比LPAS要稍慢一些，但也很容易被降解。直链烷基苯磺酸盐（LAS）能够很容易被降解，其降解产物比母体分子的毒性小，一般3~5d内，LAS的初级生物降解度能够达到90％以上，甚至100％，最终降解度21d达到80％以上。排放到环境中的LAS，先是有50％左右在污水道系统降解，剩余的90％~95％能在污水处理厂中被降解，而其余的又能在污泥和土壤中降解，所以，LAS不会对环境造成重大影响。直链的烷基磺酸盐，无论是伯烷基磺酸盐还是仲烷基磺酸盐（SAS），都很容易生物降解。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）和烷基硫酸盐（AS）具有相似的生物降解性，但AES比AS要稍难降解一些。当烷基链为直链时，这种差别不易发现，但如果烷基链为支链，这种差别就比较明显。烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐（APES）的衍生物因为其疏水基结构的不同而有很大的差别，一般它们与LAS具有相似的生物降解性。

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直链的烷基硫酸盐易于生物降解，而支链结构则不易生物降解，末端季碳原子会显著降低降解度，这种规律也适用于其他表面活性剂；表面活性剂的亲水基性质对生物降解度亦有次要的影响。二是非离子表面活性剂的生物降解性。一般直链脂肪醇聚氧乙烯醚容易降解，平均降解度＞90％。阴离子和非离子表面活性剂的厌氧生物降解研究发现，影响非离子表面活性剂生物降解性能的基本因素是乙氧基的链长和烷基的线性度。
        二、发展趋势
        1.产品创新。随着低碳经济的深入发展，国内外印染工业的发展日新月异，高新技术不断注入，新纤维和新印染技术不断涌现，纺织品附加值不断提高.世界各国都十分重视创新适应低碳经济要求的新型高性能纺织印染助剂，当前集中在“一低二高一多”即低温节约型助剂、高功能节约型助剂、高专用性节约型助剂、多功能节约型助剂的开发上。
        2.工艺创新。我国纺织印染助剂的发展过程中化学合成技术和复配增效技术发挥了重要的作用，今后仍将是纺织印染助剂企业进行产品研发、丰富产品和改进功能的重要手段。随着环保要求越来越严、节能要求越来越高，合成的难度越来越大，因此，新合成技术发展不快、高新技术应用不多，在整个行业中化学合成所占的比例逐步缩小，有相当一部分企业没有合成或很少合成，主要依靠采购原料进行复配或混合来生产。众所周知，纺织印染助剂的合成技术是企业个性化、创品牌和拥有核心技术的关键，随着助剂生产企业向规模化发展，对合成技术必将越来越重视。未来发展趋势将是合成技术和复配增效技术并重的趋势，而化学合成技术领域中高新技术不少，比较突出的高新技术有催化技术、三氧化硫磺化技术、连续硝化技术、绝热硝化技术、复配增效技术、绿色溶剂反应技术、循环利用技术、生物技术、纳米技术和微乳化技术等，特别是催化技术，它是目前纺织印染助剂清洁生产工艺中发展最快的绿色制造技术，是各国制造业关键技术中最富有生命力的组成部分，具有高选择性、高收率、高纯度、低污染等特点，产生显著的节能减排效果，属于原子经济反应技术，目前它包括骨架镍催化加氢还原技术、相转移催化技术、分子筛催化技术、非晶态镍催化技术、金属化合物催化技术、酶催化技术等。复配增效技术也是一项非常重要的高新技术，又称组合增效技术，具有节能节水减排降低成本的显著效果，目前大致可分为：（1）外复配方式，即用两种或两种以上具有不同性能的助剂按照一定原理和比例进行复配，这是国内外助剂制造商的主要制造方式；（2）内复配方式，即在助剂分子结构中引入另一种助剂的功能基团，如在氨基硅油的结构中引入亲水性的聚醚及季铵盐可得到既柔软又亲水的改性氨基硅油.另外，纳米技术的应用可起到传统技术无法比拟的作用，例如可制成纳米材料抗菌粉、纳米级乳液粘合剂、纳米级有机硅乳液等。先进环保适用技术的开发也是纺织印染助剂行业加快使用高新技术的重要内容，目前已开发的比较重要的新型环保适用技术有持久高活性铁床技术、树脂吸附技术、渗透膜技术、湿式催化氧化技术、升流式厌氧污泥床生化技术等.不仅如此，助剂生产过程的DCS控制和采用仪器进行中间控制对稳定生产、提高质量、节能减排等都具有很重要的意义，是不容忽视的工艺创新内容.这种从无毒无害原料、可再生资源、无毒无害催化剂、无毒无害溶剂到原子经济反应、高选择性反应以及生产过程的DCS控制，再到三废的有效治理，废物的回        收利用，废水的环利用，保证制造出节能减排环保型助剂就是工艺创新的全部内容。以尽可能少的资源、能源、水源和环境代价来实现向经济优势的转变，赢得最大的经济产出。
        我国纺织印染助剂行业在新形势下面对难得的发展机遇，要深刻认识存在的新问题，敢于挑战、勇于创新、努力做到新（创新）、新（高新）、优（优化）、好（服务），核心是创新，包括产品创新、工艺创新、服务创新、管理创新，力争早日实现我国纺织印染助剂生产强国的目标。