APEO是烷基酚聚氧乙烯醚类化合物的简称,是被广泛使用的
非离子表面活性剂的主要代表。APEO是以
烷基酚为起始原料,以
KOH为催化剂,在一定的压力和温度下,通过
滴加环氧乙烷缩合而成。有关APEO的
生态环保问题已争论了许多年了。APEO中包括
壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)占80-85%,
辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)占15%以上,十二
烷基酚聚氧乙烯醚(DPEO)和二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)各占1%。世界烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)年耗量为8.8亿磅,其中80%以上为壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)。
简介
由于APEO对环境潜在的危害已经被广泛的研究和论证。欧洲一些国家自1976年制定了法规限制生产和使用APEO。出口欧洲纺织品和服装上的APEO的限量现已有明确界定:不超过0.1%。我国每年向
欧洲出口的纺织品和服装价值达100亿美元,随着2005年的配额的取消,这销售趋势必将上升,所以我们必须认真对待APEO使用。对生态纺织品和服装上APEO含量的限制看似是印染企业的事,但实际上在这个
生产链中离不开助剂行业的密切配合。面对APEO的禁用,首先我们应该加以重视,然后采取一些有效措施杜绝生产和使用含有APEO的助剂,解决这个问题的关键是寻找合适的
表面活性剂有效替代APEO在我们印染和整理的各道工序中所起的作用和功能。
生态安全
APEO对
生态影响可以概括成以下四个方面:毒性、
生物降解性、
环境激素、在生产过程中产生有害副产物。
毒性
NPEO9-10的毒性
LD50=1600mg/Kg;对
水蚤的ECO50为42mg/L;对
藻类的ECO50为50mg/L,表明NPEO对
哺乳动物和
水生生物的毒性及至癌,同时与其他非离子型
表面活性相似。
降解率
APEO的降解性缓慢,它的生物降解率为0%-9%。
环境激素
APEO具有类似
雌性激素作用,能危害人体正常的激素分泌的化学
物质,即所说的“雌性效应”和畸变。
副产物
APEO
生产过程中会产生有害副产物,在APEO生产过程中
烷基酚的
环氧乙烷加成时,由于环氧乙烷的过量积累而造成低聚氧乙烯的环构化为
二恶烷(1,4),即二氧杂环已烷。二恶烷已确认为
致癌物。由于以上所表现出的问题,欧洲一些国家的工业界和政府自愿达成共识,在十几年前停止APEO在
个人消费的洗涤剂和清洗剂中使用,英国在1998年工业洗涤剂中停止使用APEO。
玷污源头
杜绝APEO玷污纺织品必须先寻找源头,APEO进入印染厂是以助剂化学品形式出现,在印染工序中,APEO通过界面吸附或
胶束行为的
物理过程达到预定效果,其
化学结构并未发生改变。所以说源头在助剂厂,而他们必须采取措施才能将它拒之门外,这是保证纺织品上不沾污APEO的关键。 APEO
系列产品因具有润湿、渗透、乳化、分散、增溶、去污等多种优异功能,所以
纺织助剂中涉及的品种多用量大。如APEO系列产品中
商品名为TX-10、OP-10、NP-7,9,10是很多助剂的主体部分,另外如TX-18、TX-30,40是一些助剂的重要组成部分。
润湿渗透
润湿剂、
渗透剂、
精练剂都要求具有很好的润湿、
渗透力,比较早期的渗透剂、精练剂,如果
耐碱性不是要求太高的话,一般均以TX-9.10作为主体进行复配而成。随着耐碱性提高,以后就以它们的
磷酸酯化形式存在于我们的前
处理剂中。比如,渗透剂用20%的TX-10加上5%的
磺酸而成,耐碱性高的精练剂用TX-10与
五氧化二磷磷酸酯化后再与一定的溶剂和水兑成精练剂。酶制品中也隐藏着一定量的APEO,因为需要提高酶制品在应用中对纤维的
渗透性。
乳化体系
粘合剂、涂层胶、
软片、
氨基硅油、
防水剂这些产品在印染厂使用量相当大,但浆料、粘合剂、涂层胶等产品的乳化体系一般均采用OP-10、K12、
平平加O系列或加入TX-30,40作为
复合乳化剂,软片中用OP-10作
乳化剂的较多,氨基硅油常以TX系列作乳化剂。例如
乳液聚合的印花粘合剂:
丙烯酸酯类单体 38.8%;OP-10 0.8-1%; K12 0.4-0.5% ;平平加O 0.8-1% ;
过硫酸铵 适量;水 加至100% 。粘合剂经干燥固定在织物上后,OP-10也随之沾污织物。
化学助剂
洗涤剂
净洗剂、
皂洗剂是印染厂用量较大的化学品助剂,然而这类助剂中含有的APEO的量是相当大的。例如皂洗剂,一般助剂厂配方是采用
十二烷基苯磺酸、6501、TX-10进行复配,
PH调至7-8。
分散剂
染色所用
匀染剂中有时亦配有APEO,如采用OP-9,10等提高助剂的
分散性。
应对措施
科学
APEO 的替代采用 “
脂肪醇聚氧乙烯醚”或“
支链的脂肪醇
聚氧乙烯醚”替代APEO。如商品牌号为
AEO系列(C12-C16脂肪醇聚氧乙烯醚)、
平平加0(C18脂肪醇聚氧乙烯醚)或XL-50(异构C10醇聚氧乙烯醚)、T07(异构C13醇聚氧乙烯醚)等,这些产品亦具有渗透、
乳化、增溶优异性能。若精练剂、渗透剂需要提高耐碱性可以在助剂中复配如
AES(十二烷基聚氧乙烯醚
硫酸酯)、
SAS(
仲烷基磺酸钠)、AOS(
α-烯烃磺酸盐)、
烷基多苷(
APG)等耐碱性较高的
表面活性剂,这些表面活性剂
生物降解性能好,而且不含致癌芳胺、不含重金属离子,对
人体健康不会造成危害。利用以上所述的表面活性剂,进行合理的选择,完全可以合成符合各种要求的渗透剂、精练剂、乳化剂、净
洗剂、皂洗剂、匀染剂。
加强合作
欧洲对纺织品生态要求逐年提高,所以我们必须重视欧洲的有关
生态纺织品法规及
技术标准信息,并制订相应的对策,进一步开拓
欧洲市场。针对APEO在纺织品上的限量要求,印染及助剂行业应采用紧印染及助剂行业应采用紧密真诚合作。
※ 印染厂家必须有
目的地选择环保助剂,从前处理到后整理的助剂都要进行严格把关。加强检测工作,与助剂厂签定
承诺书实现放心使用不含APEO的生态
纺织化学品。
※ 生态纺织品和印染企业的
环保管理需要助剂厂密切合作。助剂生产厂家最了解产品中是否含有禁用化学品,也只有他们最了解产品中的可能组分,助剂厂
产品检测也比在织物上容易,在织物上检测极微小的量往往需要高精度、较昂贵的仪器设备;而在助剂中检测往往较为简单易行。助剂开发、生产和销售产品一定要讲诚信。
※ 在人类对环境日益关注,
环保意识日益增强的时候,研制生态环保型助剂,减少对环境的影响就显得更为重要。
对不含APEO纺织化学品的研究、应用及制造确实存在着成本增加
生活
国际上的
技术壁垒越来越严重,对纺织品提出了越来越高的要求。下面概括列举了行业和处理办法以及使用前后的含量。
原毛中含有APEO一般多达5000ppm,更高的有8000ppm以上,建议使用APEO去除剂CN-288 用5槽
洗毛设备,1槽润湿,2、3槽添加,4、5槽清洗,处理完基本在100ppm以下,常规净洗剂清洗略有效果,但是只能去除部分APEO。
面料中一般都是渗透剂、匀染剂和
柔软剂带入,比较难去除,一般3000-1000不等,具体去除工艺视面料成分而定,处理后基本在100-50ppm之间。
皮革中一般有染色过程或者革鞣工序带入,一般800-500ppm,可以应用自己的设备进行处理,建议使用APEO去除剂CN-288 5g/l,处理完彻底不含为0ppm。
羊绒衫一般由和毛油和柔软剂带来,因为已经是成品,基本在前几道工序能洗除的都去除掉了,剩下来的都是很难处理的,一般在500-200ppm,建议使用APEO去除剂CN-288 5g/l, 去除添加剂2g/l,处理完基本可以达到50ppm以下。
用途
APEO具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和
洗涤作用,广泛用于洗涤剂、个人护理用品、纺织、造纸、石油、
冶金、农药、制药、印刷、
合成橡胶、
合成树脂、塑料甚至食品等行业的产品加工或制造,其中最主要的用途洗涤产品和纺织助剂。APEO在纺织加工过程中几乎无所不在,纺织加工所常用的精练剂、润湿剂、渗透剂、
酶制剂、
印花浆料、
黏合剂、
涂层剂、匀染剂、防水剂、
修补剂、各种乳液、
分散剂等都有可能发现APEO的身影。在世界
表面活性剂的消耗总量中约占7.5%份额。
法规要求
由于APEO毒性较大、
生物降解性差,而且降解
代谢物也有毒性,世界上一些国家从20世纪80年代开始就逐渐限制或禁止使用APEO产品。
其实
欧洲议会和
欧盟委员会早在2003年6月18日就颁布了指令2003/53/EC, 内容涉及限制某些
危险物质如:nonylphenol/NP
壬基酚, nonylphenol ethoxylate/NPEO
壬基酚聚氧乙烯醚的使用、流通以及排放。
2003/53/EC中规定, 如果产品中
NP 或 NPEO含量或在
排放物中的NP 或 NPEO含量等于或高于0.1%(重量比),该物质就不能用于生产。