1 引言

隨著紡織工業的不斷發展，紡織印染助劑在紡織品的加工生產的重要性受到人們重視。一方面，很多紡織印染企業為提高產

品的檔次、功能整理的高附加值的紡織產品，越來越廣泛的使用高品質的染整助劑，另一方面，紡織品印染助劑的發展已成為紡

織業發展的一個重要部分。目前，全球紡織印染助劑共有近100多個門類，1.5萬個品種，年產量約280萬噸；工業發達的國家紡織

助劑產量與纖維產量之比為15：100，世界平均水平為7：100。我國紡織印染助劑的產量和消耗量還處于較低的水平，但國內紡織

工業在世界紡織中占有很大的比重，且對于印染助劑的需求量和要求也越來越高，給紡織印染助劑的發展提供了廣闊的前景和市場。

近年來，國外市場對綠色紡織品和環境生態保護的要求越來越高，ISO（國際標準化組織）環保標準的不斷制定和完善，以及歐盟

REACH法規的成功實施，對紡織印染助劑也提出了一系列環保新要求。

2 印染助劑的應用

所謂印染助劑是指在紡織品的印染加工過程中，為達到某種目的而添加的化學品。

印染助劑的分類一般根據助劑在印染加工過程中的功能和作用進行，主要分為以下幾類：

① 前處理劑：退漿助劑，精煉助劑，漂白助劑，絲光助劑等；

② 染色助劑：勻染劑，固色劑，分散劑，消泡劑，增深劑等；

③ 印花助劑：印花糊料，涂料印花粘合劑，增稠劑，交聯劑等；

④ 后整理助劑：柔軟劑、抗皺整理劑、抗靜電劑、親水整理劑、阻燃整理劑、防水整理劑、抗菌整理劑、抗紫外線整理劑等。

也有按組成進行分類的，按印染助劑是否含有表面活性進行劃分；各類印染助劑中，含有表面活性劑的產品占了絕大數比例。

含表面活性劑的助劑主要包括洗滌劑、滲透劑、精煉劑、分散劑、乳化劑、柔軟劑和抗靜電劑等。這類助劑的比例大約占整個印

染助劑的80%以上。不含表面活性劑的助劑較少，主要有氧化／還原劑、溶劑、無機鹽類、固色劑、抗皺整理劑、阻燃整理劑、增稠劑和黏合劑等。

3 印染助劑對環境的影響

印染助劑雖然參與了整個紡織的加工過程，但隨著后加工水洗工藝，大部分會經過簡單處理排放到環境中去。印染助劑對環境的影響，

研究最多的是表面活性劑，印染業中使用最多的也是表面活性劑。表面活性劑對環境的影響，首先是安全性問題，其次是生物降解性能。

安全性毋庸置疑，是印染助劑使用的前提和重要考量標準，但在近年來，生物的可降解性能逐步也成為國內外的關注焦點，如果生物的可

降解性能差，隨著時間的積累，其毒性的積累效應會對環境造成嚴重的影響。

3.1 表面活性劑的安全性：

表面活性劑的安全性可以從致癌性、對皮膚的刺激性和致敏性、致畸行、致變異性、急性毒性和慢性毒性以及對水生生物的毒性（其中包

括魚類、水生藻類、貝殼類、水生植物、海藻類等）和生理效應等方面進行衡量。

3.1.1 表面活性劑的毒性

表面活性劑的毒性包括急性毒性、魚毒性和細菌與藻類毒性。表面活性劑的急性毒性常以半致死量（LDso/g.kg-1）來表示，即單位體重被實

驗動物一次口服、注射或皮膚涂抹表面活性劑后產生急性中毒并有50%死亡所需表面活性劑的量。通過實驗表明：陰離子表面活性劑的LDso約為

1～3g．kg-1 個別的可達4～6g.kg-1，陽離子表面活性劑的LDso約為0.2～2g．kg-1，可見其毒性比陰離子表面活性劑要強得多。非離子表面活性

劑則約為10～50g．kg-1，毒性最小。

魚毒性以半致死濃度( LCso)表示，單位為mg．L-1 對于淡水魚類，表面活性劑的濃度為1mg．L-1時的死亡率為10%，2mg.L -1時的

死亡率為40%，4mg．L-1 時的死亡率為85%，8mg.L-1時的死亡率為100%。以鯉魚為例，100%死亡率濃度極限為：直鏈烷基苯磺酸鈉4.Omg．

L-1，油醇聚氧乙烯(4) 醚硫酸鈉5.Omg.L-1，壬基酚聚氧乙烯(9)醚3.Omg.L-1，壬基酚聚氧乙烯(21)醚160mg.L-1，十二醇聚氧乙烯(7)醚2.4mg.L-1，

油酸聚氧乙烯(9)酯200mg.L-1。

表面活性劑對水生細菌和藻類的毒性以ECO（生態毒性）表示，它表示表面活性劑對水生細菌和藻類運動的抑制程度。以藻類為例，陰離子助劑辛

基酚聚氧乙烯醚硫酸鈉的ECO為100mg.L-1，而非離子表面活性劑十二醇聚氧乙烯(7)醚ECO為50mg.L-1。

3.1.2 表面活性劑對皮膚的刺激性

表面活性劑對皮膚的刺激性和對黏膜的損傷與其毒性大體一致。非離子表面活性劑對皮膚的刺激性最小，而陰離子表面活性劑刺激性略大一些，陽離

子表面活性劑對皮膚的刺激性最大；長直鏈的產品，其刺激性比短直鏈和有支鏈的小。非離子的Span和Tween系列產品屬于刺激性低的表面活性劑；陰

離子表面活性劑中，SAS（仲烷基磺酸鹽）和AOS（α-烯基磺酸鹽）對皮膚的刺激性也很小。

3.1.3 表面活性劑的致癌性、致畸性和致變異性

烷基苯磺酸鈉廣泛應用于精煉劑和洗滌劑的配方中，國外有過這類表面活性劑經皮膚吸收后對肝臟有損傷以及脾臟縮小等慢性癥狀的報道，但并不多見，

可用仲烷基磺酸鹽(SAS)，α-烯基磺酸鹽(AOS)以及醇醚硫酸脂(AES)來代替，減少這方面的影響。

對非例子表面活性劑中聚氧乙烯類表面活性劑的致變異性引起了人們的關注，因此，它被歐盟REACH法規所禁止。最新研究結果認為是反應過程中環氧乙

烷聚合時的副反應能生成二噁烷以及未反應的氧乙烯所致，二噁烷是已被認定致癌物，而氧乙烯也被懷疑為致癌物。因此，必須嚴格控制這兩種化合物在非

離子聚氧乙烯表面活性劑中的含量。

醇醚硫酸脂( AES)的生產過程中，也會產生副產物二噁烷，因此合成工藝要嚴格控制。

3.2 表面活性劑的生物降解性

表面活性劑被微生物分解成C02和H20的過程，稱“表面活性劑的生物降解”，這是減輕以至消除表面活性劑對環境的主要途徑。

表面活性劑的生物降解一般分為兩步進行。第一步，去除表面活性劑的親水部分或減少疏水部分的體積，從而消除表面活性；第二步，使分子中的碳氧鏈轉

化成C02和H20。

3.2.1 陰離子表面活性劑的生物降解性

直鏈的伯烷基硫酸鹽( LPAS)是具有最快初級降解速率的表面活性劑，通常用搖瓶試驗測定，不到1天就可完全降解（降解度達90%以上）。直鏈仲烷基硫酸鹽

盡管降解速率比LPAS要稍慢一些，但也能夠很易被降解。

直鏈烷基苯磺酸鹽( LAS)能夠很容易被降解，并且其降解產物比母體分子的毒性小，一般3～5天內，LAS的初級生物降解度能夠達到90％以上，甚至100%，最終

降解度21天達到80％以上。排放到環境中的LAS，先是由50%左右在污水道系統降解，剩余的90%～95%能在污水處理廠中被降解，而其余的又能在污泥和土壤中

降解，所以LAS不會對環境造成重大影響。

直鏈的烷基磺酸鹽，無論是伯烷基磺酸鹽還是仲烷基磺酸鹽( SAS)，都很容易生物降解。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES)和烷基硫酸鹽(AS)具有相似的生物降解性，

但AES比AS要稍難降解一些。當烷基鏈為直鏈時，這種差別不易發現，但如果烷基鏈為支鏈，這種差別就比較明顯。烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽( APES)的衍生物因為

其疏水基結構的不同而有很大的差別，一般它們與LAS具有相似的生物降解性。

有研究表明：直鏈的烷基硫酸鹽易于生物降解，而支鏈結構則不易生物降解，末端季碳原子會顯著降低降解度，這種規律也適用與其他表面活性劑；表面活性劑的

親水基性質對生物降解度亦有次要的影響。

3.2.2 非離子表面活性劑的生物降解性

一般直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚容易降解，平均降解度大于90%。常見的陰離子和非離子表面活性劑的厭氧生物降解研究發現，一般常用的表面活性劑的降解速率順序

為：烷基硫酸鹽(AS)>a-烯基磺酸鹽( AOS)，硬脂酸皂類Soap>醇醚硫酸脂(AES)>直鏈烷基苯磺酸鹽( LAS)，脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)>烷基酚聚氧乙烯醚( APEO)。

對土壤中AEO降解進行研究表明，2天內有50% AEO降解為C02和H20，為降解的AEO位于土壤中6.4min以上，在兩周內，90% AEO降解。

一般不同條件下，APEO的生物降解度大于90%，具有較好的生物降解性。但是APEO的代謝中間體有烷基酚類化合物具有弱的雌性激素活性。逐步被新型表面活性劑而

取代，其中烷基多苷( APG) 有很高的生物降解性，在10天內，就能達到其他表面活性劑在30天內降解度大于80％的要求，因此被稱為綠色表面活性劑。棉籽酸糖酯和脂肪

酸蔗糖酯幾乎都能100%降解，但是α位連有磺酸基、乙基后，降解速度就會明顯下降。

影響非離子表面活性劑生物降解性能的基本因素是乙氧基的鏈長和烷基的線性度。在一般洗滌劑中使用的EO鏈范圍對生物降解性沒有什么影響，但是也有研究結果發現，

隨著EO數的增加，羰基合成醇和直鏈仲醇的初級生物降解度下降。

烷基的鏈長似乎對AEO的生物降解速度和降解度的影響不大，鏈長不影響生物的降解度，但鏈的支化度對AEO的降解性能有很大的影響，羰基合成醇的高支化度緩慢降解速度。

烷基頭基的大小，疏水鏈的長短，疏水鏈的多少（單鏈雙鏈）均不影響生物降解性能，相反，一些通常被認為是易生物降解的基團，如a-酸基，α-基的糖酯，但比為取代的糖酯的

降解速率差。

3.2.3 離子表面活性劑的生物降解性

由于陽離子表面活性劑一般具有較強的殺菌性和抗菌性，而且容易吸附在固體懸浮物上，不易分清是否被降解，從而決定了對陽離子表面活性劑的研究要比陰離子和非離子困難。

有研究實驗了21種直鏈陽離子表面活性劑在好氧條件下降解性能，烷基三甲基氯化銨和烷基卞基二甲基氯化銨基本上是易生物降解的，二烷基二甲基氯化銨，烷基吡啶氯化物降解

性稍差。

新型的雙長鏈酯季銨鹽類表面活性劑，由于酯鍵和氮原子之間有兩個碳，酯鍵斷裂和具有更大水溶性的季銨二醇或三醇，這些降解的產物對低毒并且能夠很快以其他途徑代謝。

單直鏈烷基三甲基季銨鹽降解速率快于雙直鏈季銨鹽，但雙直鏈季銨鹽又快于三直鏈季銨鹽。季氮上一個甲基替換為芐基，降解速率稍微降低。烷基吡啶的降解速率慢于季銨鹽，

烷基咪唑啉類化合物的降解速率快于季銨鹽。

3.2.4 性離子表面活性劑的生物降解性

甜菜堿和酰胺丙基甜菜堿均屬于易生物降解的，不同結構的磺酸基甜菜堿和羥基甜菜堿，在各種情況下都有很高的初級生物降解率，但最終的降解率，羥基甜菜堿大于磺酸基甜菜堿。

其他類型的兩性離子表面活性劑，例如兩性咪唑啉型，氨基酸型也都有很好的生物降解性。

4 國際環保法規對印染助劑的要求

歐盟的REACH法規中明確規定，證明化學品可以被完全使用的責任，將由歐盟成員國政府轉給業界承擔，以確保對人體健康安全、環境的風險被消除或得到充分的控制，年生產或進口

的化學物質超過1噸的，生產或進口的商品將被要求在中央數據庫注冊。規定還要求對一些高度關注化學物質(SVHC) 進行管控，并且高度關注化學物質(SVHC)的種類和個數還在不斷增加。

截止2015年12月17日，SVHC清單已經包含168中物質。

國際紡織品生態研究和檢驗協會發布的Oeck-Tex Standard 100對環保型紡織品助劑有非常明確的標明，紡織助劑除了應具有紡織行業所要求的牢度性能和應用性能外，還必須有良好的

環保質量標準。

首先，有良好的生物可降解性或可去除性，歐盟指出環保型表面活性劑必須具有90%的平均生物降解度和80%的最初生物降解度。其次，毒性要小，最好做到零毒性。并且游離甲醛的

含量不能超過限制值，規定嬰幼兒服裝的游離甲醛量在20ppm以下，直接接觸皮膚的服裝的游離甲醛在75ppm以下，不直接接觸皮膚的服裝與紡織品及裝飾用紡織品的游離甲醛在300ppm

以下。除此之外，印染助劑應該適應下面幾點要求。

(1) 不含有環境激素。環境激素是一種對人體健康和生態環境及其有害的化學物質，目前被禁止的環境激素有70種，而與紡織助劑有關的有10種左右，即多氯二嗯英，多氯二苯并呋喃，多

氯聯苯，多溴聯苯，烷基酚，對硝基甲苯，五氯苯酚，鄰／對-基苯酚等。

(2) 金屬的含量不超標。所規定的9種重金屬是銻、砷、鉛、鎘、鉻、鈷、鎳、銅、汞等。僵含有金屬離子的印染助劑不多。

(3) 不含有致癌芳香胺。所規定的致癌芳香胺與紡織染料中的不能含有的24種致癌芳香胺相同?，F已明確在歐盟的REACH法規中限制。聚氨酯涂層劑使用的原料2，4-二異氰酸酯( TDI)、4，

4-苯甲烷二異氰酸酯( MDI)已被認定可產生致癌芳香胺。

(4) 可附有機鹵化物和含量不超標。有機鹵化物包括含氯載體、氯化烴溶劑、含鹵整理劑和含鹵前處理劑等。例如：含鹵阻燃劑：如十溴聯苯醚，六溴環十二烷，磷酸酯等；含鹵衛生整理劑

和抗菌劑：如2-溴代月桂醛、2，4，4/-三氯-2/-羥基二苯醚、2,3-二溴丙基丙烯酸酯、2,2/-二羥基-5,5/-二氯二苯甲烷、2，2/-二羥基-5，5’-二氯二苯硫醚等；含鹵防蛀劑：如防蛀劑N；含鹵防

腐劑：如五氯苯酸、2，3，5，6-四氯苯酸等。

(5) 不含有其他有害化學物質，如已二胺四乙酸、磷酸鹽、揮發性有機物、變異性化學物質等

5 印染助劑未來的發展

鑒于上述，今后紡織印染助劑發展重點主要有下幾個方面：

5.1 開發環?！傲恪倍拘约徔椨∪局鷦?/p>

環保型助劑現已成為今后的研究重點，它已在Eco-Tex Standard l00中作了明確的規定，環保助劑除了應具有行業所要求的牢度和應用性能外，還要滿足一些特定的質量指標，具有好的安全

性、生物可降解性、“零”毒性、重金屬離子及甲醛含量不能超標，不含有環境激素等。

5.2 開發適應新型紡織纖維和新型染整技術的助劑

最近，新型紡織纖維（超細纖維、異性纖維、Lyocell纖維、Modal纖維以及復合纖維、功能性纖維等）的出現，產生了很多新型的染整加工技術，同時對相應的印染助劑也提出了很多新要求，

迫切需要開發系列新助劑來適應其加工工藝。

5.3 新技術在助劑中應用

利用現有的高技術，應用于新型紡織助劑的開發研究也成為主流，這些新技術主要包括幾個方面：

(1) 復配增效技術

該技術一直是印染助劑的研究手段，陰離子和非離子表面活性劑的復配現已被廣泛應用，今后助劑的復配技術仍然是研發的重點。

(2) 納米技術

由于納米粒子的小尺寸效應和宏觀量子隧道效應，能提高處理織物的吸附效能，同時還能賦予織物抗菌、抗遠紅外線、抗紫外線等功能，同時納米技術還可以應用于制造粘合劑等印花助劑。

(3) 生物技術

它對環境的污染少，有專一性，還具有相當良好的可降解性。生物技術也是紡織印染助劑發展的重要方向。

(4) 催化技術

其包含多種方面，如相轉移催化技術，金屬化合物催化技術，分子篩催化技術，可用于多種反應單元中，是目前國際上研究和發展的重點和熱點，也將成為合成助劑的重要手段。

6 結語

目前，國內外市場上環保型紡織助劑已經具有一定的基礎，涉及范圍有前處理劑、印染助劑和后整理劑，隨著國際法規的不斷完善和人們對健康環境綠色的要求意識不斷提高，運用新型

技術

發展生態環保型助劑，不僅推行紡織品的綠色生產，還是與國際接軌的一項重要任務，更是未來紡織印染助劑發展的必然趨勢。