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前处理助剂的生态问题及替代物
集萃印花网  2010-08-25

  2002,371/Ec指令中规定人造纤维素纤维(粘胶、Lyocell、二醋酯和三醋酯纤维及铜氨纤维)的AOx排放水平不得超过250mg/kg;氯漂废水中AOX应低于40mg/kg;对于亚麻与其它韧皮纤维以及聚合度在1800以下的棉漂白产品,应低于100mg/kg。卤化防缩整理只可用于毛条,不能用于羊毛及其它纤维的防缩整理。聚醋酯纤维载体染色,不能使用卤化物。

  3.2氧漂稳定剂应用现状

  EDTA和DTPA可用于制造氧漂稳定剂和螯合剂,虽然稳定效果和螯合效果都好,但它们螯合金属后的生物降解性很差,且有一定的毒性。因此,欧盟明确禁用。

  目前市场上的氧漂稳定剂大多为有机螯合剂或有机羧酸中的一种或几种,再加入几种镁盐和表面活性剂复配而成。有机螯合型稳定剂一般使用氨基羧酸或有机膦酸,例如EDTA、ETPA、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五甲撑膦酸(DTPMP)等。而有机羧酸一般用脂肪酸、抗坏血酸、葡萄糖酸和草酸等。上述氧漂稳定剂可以单独使用,也可与水玻璃一起使用。在上述常用的双氧水稳定剂中,除了禁用的DTPA和EDTA外,应注意生物降解性差的一些品种。

  3.3新型氧漂稳定剂

  目前符合环保要求的新型氧漂稳定剂主要有:德国CHn也reitlich公司开发的漂白助剂BeiquestAB,它是丙烯酸与糖类化合物的共聚物,具有优良的螯合性能及良好的生物降解性,可取代常规聚丙烯酸螯合剂。此外,还有氧漂稳定剂AR750(上海周鸿实业公司),双氧水稳定剂JD211(石家庄联邦科特),氧漂稳定剂CTA2601(J[:京中纺化工),双氧水稳定剂HD2804A(广东中山汉科),稳定剂SK(北京洁尔爽高科技),Tin02clariteCBB(亨斯迈纺织染化)和SeriquestCA(英国约克夏公司),GreenStone9(东华大学),TannexGEO(朗盛化工),SolopoZF(德国Stockhousen),双氧水稳定剂a201等。

  4螯合分散剂

  螯合分散剂与Fe3+等形成一种水溶性的螯合物,可防止因金属离子对H202的快速催化分解而造成的织物局部产生白斑、脆损、破洞等问题,同时防止钙皂的生成而沾污织物。在染色过程中,可以提高活性、直接染料的溶解性和对纤维的亲和力。金属络合染料染色时,它不会萃取其中的配位金属离子,对色光及其色牢度不产生影响,可取得匀染效果;在印花过程中,可以防止染料的凝聚,使染料在印花浆中易于均匀分散;在皂洗中,能有效去除染色织物上的水解染料和未反应染料形成的浮色,保证织物合格的色牢度。

  4.1螯合分散剂的生态问题

  4.1.1磷酸盐

  磷酸盐主要有三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠等。此类螯合剂因有离子交换能力,是最早用于印染工业的水质软化剂。焦磷酸钠可与三价铁离子形成络合离子,故可用在双氧水稳定剂中。例如磷酸三钠的络合能力较弱,形成的络合物热稳定性较差,在100℃以上的高温下会解离出金属离子。多磷酸盐具有良好的分散和胶溶能力,价格便宜,但对环保不利,对水质敏感。三聚磷酸钠价格便宜,水解倾向小。此外,三偏磷酸钠和四偏磷酸钠也有应用。无机磷酸盐在一些地区已被禁用。

  目前使用较多的有机膦酸型螯合分散剂,主要包括氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、12羟乙叉21,12二膦酸(HEDP)、EDTMP、DTPMP、氨基三甲叉膦酸(ATP)等。这类螯合分散剂的螯合能力LLEDTA类、磷酸盐类等强,螯合稳定常数大,金属离子被螯合后不容易解离,而且耐化学稳定性好,易生物降解,但其生物降解产物仍会造成水体富营养化,最终导致水质恶化。因此,也不符合环保要求。

  与磷酸盐相关的法规要求,同精练剂、氧漂稳定剂。

  4.1.2 DTPA和EDTA

  目前,有些以被禁用的NTA、DTPA、EDTA等为主要原料的螯合分散剂仍在使用。这三种都属于氨基羧酸类螯合剂。例如,蚕丝在精练时为防止钙、镁及重金属离子的影响,经常加入0.1%~0.5%EDTA;棉布煮练时,加入EDTA、EDTMP。它们的螯合能力很强,但生物降解性差,毒性很大,早已被欧盟禁用。其它多价螯合剂,如羟乙基乙二胺三乙酸钠等,生物降解性也比较差,可用环保型螯合剂S取代。

  与螯合分散剂相关的法规要求,同氧漂稳定剂。

  4.2螯合分散剂应用现状

  目前国内应用的螯合分散剂主要为有机膦类和高分子聚合物两大类,有机膦类螯合剂主要品种有ATMP、HPDP、HEDP、22膦酸丁烷21,2,42三羧酸PBTCA、乙二胺四甲叉膦酸钠EDT2MPS、乙二胺四甲叉膦酸EDTMPA、22羟基膦酸基乙酸HPAA、DTPMP、多氨基多醚基甲叉膦酸PAPEMP、己二胺四甲叉膦酸HDTMPA、多元醇磷酸酯PAPE和双1,62亚己基三胺五甲叉膦酸BHMTPMPA等。高分子聚合物螯合分散剂主要品种有聚(42羟基四亚甲基1,22二羧酸)(CP2)、聚(四亚甲基1,2,42三羧酸)(CP4)、聚丙烯酸PAA、丙烯酸(钠)PAAS、丙烯酸2丙烯酸酯共聚物、水解聚马来酸酐HPMA、丙烯酸2磺酸盐多元共聚物、马来酸2丙烯酸共聚物MA2AA、膦酰基羧酸共聚物POCA、TH2903螯合分散剂、TH2801无磷助洗剂、丙烯酸/22丙烯酰胺基222甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、丙烯酸2丙烯酸羟丙酯共聚物T2225和TH21 100聚丙烯酸盐等。有机膦类螯合剂同样会造成水体富营养化。而高分子聚合物螯合分散剂是目前符合生态要求的螯合分散剂。

  4.3新型螯合分散剂

  符合环保要求的新型螯合分散剂主要为羟基羧酸类。主要包括葡萄糖酸、草酸、酒石酸、柠檬酸、马来酸(MAO)、羧甲基羟基丙二酸(CMOM)、羧甲基羟基丁二酸(CMOS)和羟乙基氨基乙酸(DHEG)等,以柠檬酸钠和葡萄糖酸钠为主。葡萄糖酸钠在碱性较强的溶液中螯合能力较强,但在一般的洗涤液中螯合能力不很显著,因此,在合成洗涤剂中不常用。合成洗涤剂中比较常用的分散剂是柠檬酸钠,其螯合Fe3+的能力较强,生物降解性好,但螯合钙镁离子的能力较弱,且分散力较差,因此主要作为螯合分散剂的辅助组分。此类螯合剂生物降解性好,符合环保要求。另外,由丙烯酸、甲基丙烯酸、2,32二甲基丁二酸、丙二酸、衣康酸、马来酸酐这些含有羧基的单体共聚后的高聚物,在一定条件下也可作为螯合剂使用。

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