分散染料涂料印花废气中的甲醛和总VOCS
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摘要：我国对印花废气的治理不太重视，甚至忽略印花过程中有机废气的污染问题，但是在德国Hohenstein研究协会和维也纳-奥地利纺织品研究协会制定的oeko-tex standard 100标准中甲醛是法定的检测项目；欧盟国家主要是借助欧盟VOC法则来控制在纺织品涂料印花过程中排放出废气里的挥发性有机化合物即V0C，瑞士的纺织品也有VOC法则来控制纺织品涂料印花过程中排放出的V0C。
中图分类号：TQ616.6 文献标识码：A文章编号：
Abstract: the management of our country to printing waste gas don't value, even ignoring printing process of organic waste gas pollution problem, but in Germany Hohenstein research association and the Vienna-Austria textile research association of the set oeko-Tex standard 100 standard is legal project detection formaldehyde; The eu countries with the European Union is mainly in textiles to control VOC law pigment printing process out of the waste gas ranked volatile organic compounds V0C, Swiss textiles have VOC law to control the textile coating printing process emit V0C ranked.
Keywords: disperse dyestuffs coating printing waste gas and total VOCS formaldehyde pollution
分散染料按化学结构分为偶氮型和蒽醌型两大类，其中偶氮型染料是国家发改委第9号令(2011年6月1日)《产业结构调整指导目录(2011年本)》和德国Hohenstein研究协会和维也纳-奥地利纺织品研究协会制定的oeko-tex standard 100标准中禁用的染料；蒽醌型染料是涤纶的专用染料，目前用量很大。涂料印花的环境污染问题以废水为主，主要包括色浆配制及筛网、导带冲洗废水，水量大，色度高，污染物复杂，难以生物降解，是环境保护污染治理的重点。而对印花废气的治理不太重视，甚至忽略印花过程中有机废气的污染问题。下面就涂料印花过程中废气污染问题进行论述。
1.分散染料涂料印花原辅材料的化学成分
1.1染料
涂料印花的染液也称色浆，由染料和助剂（粘合剂、增稠剂等）、软化水配制而成。染料除黑色外，其它色谱都是有机染料，一般不易升华，提升性强，颗粒大小在0.25-1.5μm之间，是一类水溶性较低的非离子型染料，分子较小，结构上不含水溶性基团，借助于分散剂的作用在色浆中均一分散而进行染色。
1.2粘合剂
目前广泛使用的粘合剂大致分为三大类，一是以丙烯酸酯为主体的粘合剂，软单体为丙烯酸丁酯，最软的是丙烯酸异辛酯，硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈等，这类粘合剂皮膜透明度高，是目前最常用的粘合剂。二是以丁二烯为主体的粘合剂，硬单体为苯乙烯(丁苯乳液)、丙烯腈(丁腈乳液)，复配其它高聚物以增加皮膜强度，这类粘合剂手感柔软，但易泛黄，成本便宜，不需要焙烘固着。三是聚氨酯类粘合剂，是多元异氰酸酯化合物与含有活泼氢原子的聚醚或聚酯进行聚合而成的高分子，其耐水解性能好、手感柔软，但耐光、耐热性差。若与聚酯聚合的称聚酯型聚氨酯，其耐光、耐热性好，有较好的弹性，但不耐水解，聚氨酯粘合剂因其弹性好且软而不粘，不会象丙烯酸酯类粘合剂那样能吸附空气中尘埃，染色牢度又较好而适用于针织物的印花。粘合剂带来的环保问题是存在一定量游离甲醛，而且在焙烘和储存过程中不断释放甲醛，造成甲醛污染。
1.3 增稠剂
涂料印花广泛使用的增稠剂为火油乳化糊或半火油乳化糊，火油也称煤油，使印花花型轮廊清晰、得色鲜艳，触变性好，但是它必须用高沸点(馏程为200～220℃ )的白火油．由其调制的涂料印花色浆在烘干或焙烘过程中会使这些火油散发于大气中，造成大气污染。
2.染色方法和染色原理
分散染料的悬浮液中有少量的染料溶解成为单分子上染纤维，而大部分染料颗粒不能上染纤维，随着染液中染料分子不断上染纤维，染液中的染料颗粒不断溶解，溶解和上染处于动态平衡。为了促进染料上染，通常采用高温染色法，使纤维分子链段剧烈运动，分子间微隙增大，有利于染料进入纤维内部，提高上染率。实践证明染色温度在130℃左右比较适宜，上染率高，染色匀透，色泽鲜艳。纤维的上染率随温度变化情况见下图：
3.印花过程中产生有机废气
由于色浆需要在高温下上染纤维，导致染料和助剂中的有机物挥发，我国对印花废气的治理不太重视，甚至忽略印花过程中有机废气的污染问题，但是在德国Hohenstein研究协会和维也纳-奥地利纺织品研究协会制定的oeko-tex standard 100标准中甲醛是法定的检测项目；欧盟国家主要是借助欧盟VOC法则来控制在纺织品涂料印花过程中排放出废气里的挥发性有机化合物即V0C，瑞士的纺织品也有VOC法则来控制纺织品涂料印花过程中排放出的V0C。
欧盟VOC法则规定一个企业每台设备每年的VOC消耗量的限界值为5t，自2001年8月21日开始执行。瑞士和美国也有相应的VOC法则。欧盟VOC定义：VOC是指挥发性有机化合物，是一个总和参数。作为VOC的物质被定义为由碳元素与一个或多个氮、氧、氢、磷、硫、硅、卤素等元素相结合的化合物．在20℃ 或运行条件下它的蒸汽压超过0.0lkPa，且不发生化学变化。由于涂料印花要在120～180℃ 范围内燥而固着．对VOC定义中的蒸气压，也适用于这个温度范围(即运行条件)。这样，在乳化糊增稠剂中使用的矿物油．按照VOC的定义．是否为VOC必须符合其蒸汽压超过0.0l kPa的要求。在瑞士的VOC法则中对VOC的定义也考虑物质的蒸气压，V0C应在20℃时的蒸气压≥O.Ol kPa，在标准气压下沸点≤240℃，且不发生化学变化。
从上述分析可以看出，分散染料涂料印花废气中含有甲醛和总vocs。为了降低其危害，目前研发出了环保型染料和助剂，在原辅材料选取时一定要符合《产业结构调整指导目录(2011年本)》和oeko-tex standard 100标准，如增稠剂选用聚丙烯酸类阴离子型增稠剂，粘合剂选用无(低)甲醛的水性聚氨酯(PU)粘合剂，降低印花废气中甲醛和总VOCS污染问题。
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