Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất

Nội dung text: Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất

1. TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG HÓA CHẤT Tiến sĩ Dieter Sedlak (ngành Hóa) +49 (821) 56 97 96-10 d.sedlak@mts-germany.eu Mục lục Mục Số trang 1 Giới thiệu 6 1.1 Thông tin tổng quát về công nghiệp dệt 7 2 Công nghiệp dệt may: Nguyên liệu cơ bản 15 2.1 Nguyên liệu dệt 15 2.2 Sợi tự nhiên 16 2.2.3 Tơ tằm 20 2.2.4 Lanh 20 2.3 Xơ nhân tạo 21 2.3.1 Polyester (PET, Polyethylene terephthalate) 21 2.3.2 Các polyamide (PA) 21 2.3.3 Polyacrylonitrile (PAN) 22 2.3.4 Polypropylene (PP) 22
2. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 2.3.6 Elastane (EL) 23 2.3.7 Viscose (CV) 23 2.3.8 Cupro (CU) 24 2.3.9 Acetate (CA) 24 2.4 Các hệ thống xử lý 24 2.4.2 Cài đặt nhiệt 25 2.4.3 Tạo dún 26 2.5 Đặc tính hóa học của các hệ thống xử lý 27 2.5.2 Chất chống tĩnh điện 29 2.5.3 Chất nhũ hóa 30 2.5.4 Các chất phụ gia 30 2.6 Dầu trộn 31 2.7 Dầu kéo sợi, dầu xe sợi, dầu cuốn ống chéo 31 2.8 Các chế phẩm xử lý vải 31 3. Các hóa chất và trợ chất dệt 32 3.1 Chất rũ hồ 32 3.2 Các chất kiềm hóa 33 3.3 Chất cọ rửa, chất giặt 34 3.3.1 Về các Alkylphenol Ethoxylate (các APEO) 35 3.4 Các hóa chất giặt khô 36 3.5 Các chất tẩy trắng 37 3.5.1 Các chất tẩy trắng vô cơ 37 3.6 Các chất tạo ổn định 38 3.7 Các chất làm sáng quang học 39 Trang 2/158
3. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.8 Thuốc nhuộm (chất tạo màu) 39 3.8.1 Phân loại thuốc nhuộm (chất tạo màu) - Tổng quan 39 3.8.2 Thuốc nhuộm bazơ hoặc cation 40 3.8.3 Thuốc nhuộm acid hoặc anion 41 3.8.4 Thuốc nhuộm cầm màu 41 3.8.5 Thuốc nhuộm phức hợp kim loại 41 3.8.7 Thuốc nhuộm hoàn nguyên 42 3.8.8 Thuốc nhuộm lưu huỳnh 42 3.8.9 Thuốc nhuộm naphtol 43 3.8.10 Thuốc nhuộm hoạt tính 44 3.8.11 Thuốc nhuộm phân tán 44 3.8.12 Các tác động môi trường của thuốc nhuộm 45 3.10 Các chất trợ in 49 3.10.1 In (Padding) bằng bột màu 49 3.10.3 Các chất tráng phủ 52 3.10.4 Các chất diệt khuẩn 57 3.10.5 Chất chống tĩnh điện 59 3.10.6 Các chất chống cháy 59 3.10.7 Các chất kỵ nước/chống dầu 61 3.10.8 Các chất giúp dễ bảo quản 65 3.10.9 Các chất chống trượt 66 3.10.10 Các chất làm mềm 66 4. CÁC QUI TRÌNH SẢN XUẤT 68 4.1 Sản xuất sợi 68 Trang 3/158
4. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 4.2 Kéo sợi len 68 4.2.1 Kéo sợi len chải kỹ và nửa chải kỹ 68 4.2.3 Sợi filament tổng hợp liên tục 71 4.3.1 Hàng dệt thoi 72 4.3.3 Vải không dệt 74 4.4.1 Tiền xử lý vật liệu tổng hợp 76 4.4.2 Tiền xử lý len 79 4.4.3 Tiền xử lý bông và lanh 81 4.4.4 Tiền xử lý tơ tằm 86 4.4.5 Tẩy trắng 89 4.4.7 Giặt khô 93 4.5 Nhuộm 96 4.5.3 Nhuộm kiện 105 4.5.4 Nhuộm con sợi 107 4.6 In 111 4.6.1 Các phương pháp ứng dụng bột nhão 112 4.6.2 Các công nghệ in 113 4.6.3 Các phương diện môi trường của in 114 4.7 Hoàn thiện 119 4.8 Tráng phủ/Tạo lớp 131 5 Vai trò của thuốc trừ sâu 132 5.2 Kiểm soát côn trùng 133 5.3 Kiểm soát giun tròn 134 5.11 Các chất diệt khuẩn trong các chất trợ dệt khác 139 Trang 4/158
5. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 5.12 Kết luận 140 6.2.6 Cắt/ép 143 6.2.8 Bào 144 6.4.2 Dynasec 146 6.5 Hoàn thiện 147 7. Da nhân tạo 149 7.1 Nguyên liệu 150 7.4 Xử lý trong tang loại nhuộm xoay 152 9 Mục lục 155 Trang 5/158
6. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 1 Giới thiệu Để tuân thủ các yêu cầu về thương hiệu và các quy định của chính phủ, các nhà cung cấp sản phẩm dệt và da phải có khả năng xác định được những ảnh hưởng tiêu cực tiềm tàng mà các quá trình hóa học của họ có thể có đối với môi trường, sức khỏe của người lao động và an toàn của người tiêu dùng. Việc định lượng những ảnh hưởng này có thể là một nhiệm vụ khó khăn và rắc rối - đặc biệt là đối với các nhà cung cấp “hoàn thiện” các sản phẩm dệt và da nhưng có thể không nhận được thông tin hóa học đầy đủ từ các nhà cung cấp riêng của họ. Tài liệu hướng dẫn này được thiết kế để cung cấp cho độc giả một cái nhìn tổng quan và những thông tin cơ bản về các loại hóa chất được sử dụng trong sản xuất hàng dệt và da để các nhà cung cấp mà họ sản xuất hoặc hoàn thiện hàng dệt và da có được những thông tin cần thiết để đánh giá những ảnh hưởng mà những sản phẩm này có thể có đối với môi trường, sức khỏe nơi làm việc, và an toàn tiêu dùng. Cách sử dụng tài liệu này Tài liệu này được tổ chức thành các mục sau đây: • 1: Giới thiệu • 2: Nguyên liệu ngành dệt • 3: Hóa chất và các chất trợ dệt • 4: Các quy trình sản xuất • 5: Vai trò của thuốc trừ sâu • 6: Hoàn thiện da tự nhiên • 7: Sản xuất và hoàn thiện da nhân tạo • 8: Các chất kết dính Sau khi đọc phần giới thiệu và những thông tin cơ bản trong phần này, độc giả có thể muốn đọc ngay phần mà họ quan tâm. Ví dụ, một nhà hoàn thiện da tự nhiên muốn tận dụng mục 6 và có thể mục 8, trong khi nhà hoàn thiện hàng dệt có thể sử dụng từ mục 2 đến 5 và mục 8. Trong mỗi mục, chúng tôi sẽ mô tả công nghệ liên quan, các loại hóa chất được sử dụng, và vì sao và bằng cách nào mà chúng được sử dụng. Chúng tôi cũng sẽ cung cấp thông tin về những ảnh hưởng mà mỗi qui trình có thể có đối với môi trường (sử dụng năng lượng, không khí và phát thải nước), sức khỏe nơi làm việc và mối quan tâm về sự an toàn, và tiềm năng để lại dư lượng trên các sản phẩm tiêu dùng cuối cùng. Tài liệu hướng dẫn này sẽ được cập nhật định kỳ. Thông tin về những ảnh hưởng độc tính và sinh thái của các hóa chất được sử dụng trong các sản phẩm dệt và da không ngừng phát triển và các nhà quản lý đang bổ sung các hóa chất vào các hệ thống phân loại như REACH hoặc GHS. Trong trường hợp thông tin có vẻ như chưa đầy đủ trong các mục nhất định, nó chắc chắn sẽ được cập nhật trong các phiên bản sắp tới. Trong suốt tài liệu này, chúng tôi sử dụng phông chữ màu đỏ thể hiện các chất hóa học có thể đóng một vai trò quan trọng đối với khí thải môi trường hoặc sức khỏe công nhân và an toàn tiêu dùng. Nếu các chất này sẽ được sử dụng hoặc tạo ra trong một qui trình, Trang 6/158
7. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất chúng tôi kêu gọi các nhà cung cấp tham khảo Phiếu dữ liệu an toàn của vật liệu để biết rõ các đặc tính nguy hiểm của chúng và các biện pháp kiểm soát thích hợp. 1.1 Thông tin tổng quát về công nghiệp dệt Khi cố gắng để đánh giá ảnh hưởng của việc hoàn thiện dệt đối với môi trường, sức khỏe công nhân và an toàn sản phẩm tiêu dùng, thì công việc này dễ trở nên quá tải bởi số lượng lớn các nguyên liệu dệt và hóa chất mà chúng có thể được kết hợp trong hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn quy trình. Do đó, điều quan trọng là bắt đầu với một sự hiểu biết về quá trình sản xuất hàng dệt cơ bản. Trong hình 1.1, chúng ta thấy rằng hai nguồn tài nguyên - nguyên liệu dệt (có thể là tự nhiên hoặc nhân tạo) và các nguyên liệu hóa chất - được kết hợp bằng cách sử dụng năng lượng (nhân lực, điện), nước và không khí để sản xuất một sản phẩm mới, đó là sản phẩm dệt mong muốn. Sự kết hợp này cũng tạo ra một số chất thải trong các hình thức nhiệt, và phát thải khí (khí thải), nước thải và chất thải rắn – mà chúng đang được thay đổi hoặc tích tụ về mặt hóa học. Hình 1.1: Sơ đồ đầu vào/đầu ra cơ bản của hàng dệt Nguyên Nguyên liệu liệu dệt hóa chất Nhiệt thải Năng lượng Công ty dệt Nước thải Nước có các hệ Khí thải Không khí thống qui trình Chất thải rắn Sản phẩm dệt Những ảnh hưởng có liên quan đến nguyên liệu dệt là kết quả của công tác chế biến đã diễn ra để làm cho nó hữu ích cho công đoạn hoàn thiện - làm sạch, kéo sợi, nhuộm, v.v xảy ra trước khi nguyên liệu dệt đến công đoạn hoàn thiện. Các bước này được mô tả trong Mục 2. Nguyên liệu hóa chất cũng có những ảnh hưởng mà chúng là kết quả của đặc tính của bản thân hóa chất hoặc các phụ phẩm và các tạp chất được hình thành trong quá trình sản xuất. Trang 7/158
8. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Những ảnh hưởng độc tính hoặc sinh thái hoặc phí tổn phát sinh trong quá trình hoàn thiện hàng dệt, nhưng chủ yếu được tạo ra bởi các nhà cung cấp nguyên liệu. Một phần hầu như nhỏ của tất cả hóa chất đầu vào vẫn còn lại trên sản phẩm dệt cuối cùng hoặc sản phẩm trung gian một cách cố ý (màu sắc, hiệu ứng) hoặc ngoài ý muốn (các tạp chất, sản phẩm phụ hoặc các sản phẩm phản ứng từ quá trình này). Giảm ảnh hưởng. Những ảnh hưởng liên quan đến các nguyên liệu dệt và hóa chất có thể được làm giảm bằng nhiều cách: • Nhà cung cấp nguyên liệu có thể thay thế và giảm thiểu việc sử dụng các chất nhất định. • Người hoàn thiện có thể tối ưu hóa các công nghệ qui trình. • Người hoàn thiện có thể tận dụng công nghệ cuối-đường-ống (end-of-pipe) để thu giữ hoặc xử lý các chất thải. Nghiên cứu tình huống về công nghiệp dệt của Áo. Để hiểu được những nguồn chất thải chính từ dệt và cung cấp một ý nghĩa về tầm quan trọng của những ảnh hưởng và của những cơ hội tốt nhất để làm giảm những ảnh hưởng này, chúng tôi sẽ xem xét một cuộc khảo sát toàn quốc về sinh thái/độc tính được thực hiện trong ngành công nghiệp dệt của Áo năm 1997. Hình 1.2 mô tả dây chuyền sản xuất hàng dệt của nước này (tổng số lượng sợi tiêu thụ: 95.000 mét tấn mỗi năm (61% là sợi nhân tạo, sợi 27% là bông, 5% là len; tổng sản lượng hàng dệt kim/dệt thoi: 79.000 mét khối tấn mỗi năm). Hình 1.3 thể hiện kế hoạch đầu vào cho tổng số lượng nguyên liệu hóa chất được sử dụng mỗi năm (theo hình thức kinh doanh ban đầu), tất cả được tách riêng cho các chất hữu cơ và vô cơ. Kế hoạch này bao gồm khoảng 28.000 tấn nguyên liệu đầu vào mỗi năm. Hình 1.4 thể hiện tổng lượng phát thải thực sự vào nước và không khí ở Áo, dựa trên các chất hữu cơ và vô cơ tinh khiết, vào khoảng 16.000 tấn mét khối mỗi năm. Trang 8/158
9. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Hình 1.2: Dây chuyền sản xuất hàng dệt (Áo) Sợi, sợi xuất khầu, vải, Phụ liệu bao gồm các phụ liệu Kéo sợi nhập khẩu Phụ liệu Xử lý sợi nhập khẩu Sợi nhập khầu, bao gồm phụ liệu Xử lý vải Phụ liệu (dệt thoi, dệt nhập khẩu kim, không dệt) Sợi nhập khầu, bao gồm phụ liệu Sợi nhập khầu, Tiền xử lý Phụ liệu bao gồm phụ liệu nhập khẩu Phụ liệu Phụ liệu nhập khẩu Nhuộm In nhập khẩu Hoàn thiện, tráng, v.v Phụ liệu nhập khẩu Hàng dệt Trang 9/158
10. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Hình 1.3: Kế hoạch đầu vào cơ bản của ngành hoàn thiện hàng dệt (Áo) Tổng nguyên liệu đầu vào: 28.000 tấn/năm (chất hữu cơ và vô cơ) Khoảng 5.400 tấn chất hữu cơ từ nguyên liệu Sợi/nhuộm trước khi dệt 8.435 tấn chất vô cơ Tiền xử lý 1.348 tấn chất hữu cơ các công thức 4.550 tấn chất vô cơ 730 tấn chất vô cơ 2.045 tấn chất hữu cơ Nhuộm In 105 tấn chất tẩy hữu cơ 970 tấn các chất hữu cơ theo công thức Hoàn thiện 4.183 tấn chất hữu cơ Trang 10/158
11. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Hình 1.4: Kế hoạch đầu ra cơ bản của ngành hoàn thiện hàng dệt (Áo) Tổng lượng phát thải vào nước và không khí: khoảng 16.000 tấn/năm (chất hữu cơ và vô cơ) 3.580 tấn chất vô cơ (nước) 545 tấn chất hữu cơ (nước) 5.200 tấn chất hữu cơ từ Tiền xử lý Sợi/nhuộm nguyên liệu (nước) trước khi dệt 200 tấn chất hữu cơ từ nguyên liệu (không khí) 4.340 tấn chất vô cơ 450 tấn chất vô cơ (nước) 90 tấn chất hữu cơ Nhuộm In 110 tấn chất hữu cơ (không khí) (không khí) 470 tấn chất hữu cơ (nước) 890 tấn chất hữu cơ (nước) Hoàn thiện 55 tấn chất hữu cơ (không khí) 35 tấn chất hữu cơ (nước) Các chất thải ra môi trường có liên quan đến những công đoạn quan trọng trong sản xuất hàng dệt được thể hiện trong Hình 1.4 được tóm tắt trong Bảng 1.1. Bảng 1.1: Chất thải vào môi trường từ ngành dệt của Áo, 1997 Tiền ~ 10.000 tấn mét khối/năm (chủ yếu là chất hữu cơ) xử lý Nhuộm ~ 5.500 tấn mét khối/năm (chủ yếu là chất vô cơ) (phân nửa hữu cơ/phân nửa In ~ 1.000 tấn mét khối/năm vô cơ) Hoàn ~ 100 tấn mét khối/năm (hữu cơ) thiện Nghiên cứu này dẫn đến những phát hiện sau đây và chúng là những thông tin hữu ích cho các nhà sản xuất và hoàn thiện sản phẩm dệt trên khắp thế giới: • Số lượng các chất vô cơ (chủ yếu là muối) được thải ra gần bằng với số lượng các chất hữu cơ được thải ra - cả hai khoảng 8.000 tấn/năm, tổng cộng khoảng 16.000 tấn mỗi năm. • Hơn 90% nguyên liệu đầu vào hữu cơ của qui trình hoàn thiện vẫn còn trên Trang 11/158
12. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất hàng dệt. Hơn 90% nguyên liệu đầu vào của công đoạn tiền xử lý và nhuộm được thải vào môi trường. • 10% - 20% của tất cả các nguyên liệu hóa chất hữu cơ riêng rẽ được sử dụng chiếm 80% - 90% của tổng số lượng được sử dụng. • Gần 90% nguyên liệu hữu cơ được thải vào nước thải. Phần còn lại được thải vào không khí và dưới dạng chất thải rắn. •  Chỉ có khoảng 10% phụ liệu dệt hữu cơ (thành phần chính là nước) được sử dụng được thải ra môi trường. Nguyên liệu đầu vào chính của ngành công nghiệp dệt châu Âu trong những năm 1990 được liệt kê trong Bảng 1.2. Lưu ý rằng hàng ngàn hóa chất đặc biệt có thuộc tính độc hại và độc hại sinh thái là mối quan tâm lớn nhất xét trên phương diện an toàn tiêu dùng, mặc dù chúng có số lượng đầu vào nhỏ nhất của ngành công nghiệp này. Table 1.2: Hóa chất đầu vào chính của ngành dệt ở châu Âu, thập niên 1990 Số lượng đầu Chất vào [tấn mét khối/năm] Muối 200 – 250.000 Phụ phẩm xơ tự nhiên 50 – 100.000 Chất hồ (tinh bột/chủ yếu là chất dẫn xuất, ít polyacrylates 80 – 100.000 và polyvinylalcohol) Dầu xử lý (chủ yếu là dầu khoáng, ít dầu ester) 25 – 30.000 Tenside (chất phân tán, chất nhũ hóa, chất tẩy) (nhiều loại 20 – 25.000 khác nhau) Các carbonic acid (chủ yếu là acetic acid) 15 – 20.000 Chất làm đặc (chất dẫn xuất từ hồ tinh bột) 10 – 15.000 Urea 5 – 10.000 Chất tạo phức < 5.000 Dung môi ? Hàng ngàn chất đặc biệt có các đặc tính sinh thái /độc < 5.000 hại Ngành công nghiệp dệt châu Âu dựa trên khoảng 15.000 công thức hóa học phức tạp. Người đọc nên chú ý rằng thuốc nhuộm hoàn toàn không có trong Bảng 1.2. Mặc dù rất ấn tượng về màu sắc, lượng thuốc nhuộm, trong sự tương quan với các chất khác, là không đáng kể (<1% tổng lượng đầu vào (tính theo tấn mét khối/năm), vì vậy chúng Trang 12/158
13. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất không được chú ý ở đây. Tuy nhiên, thuốc nhuộm được dự kiến lưu lại trên các sản phẩm dệt may cuối cùng và do đó làm nảy sinh vấn đề an toàn tiêu dùng tiềm tàng. Cho đến nay, đối tượng xả thải nhiều nhất vào môi trường là nhà cung cấp nguyên liệu dệt. Việc tạo ảnh hưởng đối với nhà cung cấp này là điều không dễ thực hiện. Nguyên liệu dệt đôi khi không thuộc sự kiểm soát lựa chọn của người hoàn thiện sản phẩm dệt, bởi vì, thay vào đó, nó được kiểm soát bởi nhà sản xuất vải (ví dụ, người dệt). Tình hình thì dễ dàng hơn nhiều với nguyên liệu hóa chất, vì nó được kiểm soát hoàn toàn bởi người hoàn thiện sản phẩm. Do các ảnh hưởng môi trường có liên quan đến nguyên liệu có thể phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, các nguyên liệu khác nhau sẽ được mô tả trong tài liệu này có liên quan đến: • phương tiện sản xuất chúng; • thành phần hóa học của chúng; • đặc tính sinh thái và độc hại cơ bản của chúng; • ảnh hưởng của chúng đối với nơi làm việc, nước, không khí, chất thải; và • các phụ phẩm và các tạp chất của chúng. Thông tin này là cần thiết để đánh giá các qui trình riêng biệt về mặt xả thải vào nước và không khí, không khí nơi làm việc, chất thải lỏng và rắn và thậm chí dư trên thành phẩm dệt. Dù cần thiết như vậy, nhưnd các công ty dệt hầu như không bao giờ nhận được thông tin "đầy đủ" về nguyên liệu dệt và hóa chất từ các nhà cung cấp. Ví dụ về thông tin "đầy đủ" cho một qui trình riêng biệt – Chất chống cháy cho bông. Như là một ví dụ, những thông tin điển hình được cung cấp cho người hoàn thiện về chất chống cháy cho bông được bao gồm trong hai cột đầu tiên của Bảng 1.3 dưới đây. Tuy nhiên, để đánh giá ảnh hưởng môi trường thực tế, cần có một số kiến thức cơ bản về thành phần "thực" của chất chống cháy. Điều này được thể hiện trong cột cuối cùng của Bảng 1.3. (Trên cơ sở phân tích thực tế, công thức thực tế có chứa khoảng 500 chất hóa học riêng biệt). Ngoài ra, người sử dụng chất chống cháy nên có một số thông tin về cách thức hoạt động của hệ thống tùy thuộc vào các thông số quá trình khác nhau – trong trường hợp này: • Khả năng phản ứng của nhựa melamin với phosphonate • Khả năng phản ứng của phức hợp này với bông • Việc phóng thích tất cả các phụ phẩm phản ứng và các tạp chất ban đầu và các phụ phẩm của các thành phần vào môi trường và người tiêu dùng Được trang bị với thông tin đầy đủ, người hoàn thiện sản phẩm dệt sẽ có khả năng hợp lý để thay thế vật liệu, giảm thiểu các ảnh hưởng, và làm sạch hoặc khắc phục các ảnh hưởng môi trường do sản phẩm gây ra. Trang 13/158
14. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Bảng 1.3: Thành phần chất chống cháy Thành phần Thành phần thực tế của các chất Hàm điển hình trong được liệt kê trong công thức chất lượng công thức chất chống cháy chống cháy 20% Polysiloxane có phân bố chuỗi 5 % Oligosiloxane, cyclic Công thức 1 % Acetic acid, kỹ thuật 15 g/l Polysiloxane 3 % Fatty alcohol, ethoxylate, phụ phẩm 3 % Glycerol, kỹ thuật 2 % amin béo, ethoxylate, phụ phẩm 20% Methylolated stearylurea, kỹ thuật 3,7 % Ethanediol, kỹ thuật l Công thức 3,3 % Methanol, kỹ thuật 20 g/l Stearylurea 0,5 % Diisobutoxymethane 0,5 % Isobutanol 0,2 % Formaldehyde Công thức 50 % Phosphoric acid butylester, kỹ thuật 2 g/l phosphoric acid ester 50 % Trimethyl(methylol)melamine ether, kỹ thuật 5 % Ethanediol, kỹ thuật 20 g/l Nhựa melamin 1 % Toluenesulfonic acid 2 % Formaldehyde 3 % Muối vô cơ 70 % Dimethylol dihydroxy ethylene urea, nhựa, Nhựa Dimethylol kỹ thuật 70 g/l dihydroxy ethylene 10 % Diethyleneglycol, technical urea 2 % Muối acid hữu cơ 1 % Formaldehyde 25 g/l Phosphoric acid 85% Phosphoric acid, kỹ thuật 75% Dimethoxymethylphosphonopropion-amide, methylolated 5% Dimethylmethanephosphonic acid ester Alkylphosphonic 400 g/l 10% Phosphites, các chất lượng khác nhau acid ester 1% Formaldehyde 0,1 Acrylamide 0,5 Methylolacrylamide 458 g/l Nước Trang 14/158
15. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 2 Công nghiệp dệt may: Nguyên liệu cơ bản Hệ thống hoàn thiện sản phẩm dệt đơn giản hóa được thể hiện trong hình 2.1. Như đã nêu trong Mục 1, để hiểu những ảnh hưởng của việc hoàn thiện dệt đối với môi trường, sức khỏe công nhân và an toàn tiêu dùng, chúng ta trước hết cần kiểm tra những nguyên liệu cơ bản được sử dụng trong các qui trình hoàn thiện sản phẩm dệt. Điều này sẽ giúp các nhà hoàn thiện dệt thiết lập các ưu tiên cho việc giảm những ảnh hưởng tiêu cực liên quan đến các sản phẩm của họ. Những nguyên liệu cơ bản là: • nguyên liệu dệt như xơ, sợi và vải dệt • nguyên liệu hóa chất như hoá chất, thuốc nhuộm và các trợ chất. Hình 2.1: Hệ thống hoàn thiện hàng dệt được đơn giản hóa Nhuộm trước khi dệt Vải mộc Vải Tiền xử lý Nhuộm In Hoàn thiện 2.1 Nguyên liệu dệt Dòng nguyên liệu trong dây chuyền hoàn thiện hàng dệt được thể hiện trong hệ thống được đơn giản hóa rất nhiều trong hình 2.2. Trong những tiểu mục tiếp theo, chúng ta trước hết sẽ xem xét các nguyên liệu tự nhiên rồi đến các nguyên liệu hóa học liên quan đến dòng nguyên liệu. Chúng ta sẽ thảo luận về hóa học và công nghệ có liên quan đến việc tạo ra các nguyên liệu này, cùng với những tác động môi trường tiềm tàng, các mối Trang 15/158
16. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất quan ngại về sức khỏe công nhân và an toàn sản phẩm tiêu dùng. Nhắc nhở: Những hóa chất mà chúng có thể tạo ra mối quan ngại đáng kể về tác động môi trường, sức khỏe công nhân, và dư lượng trên sản phẩm tiêu dùng được làm nổi bật bằng phông chữ màu đỏ. Chúng tôi kêu gọi các nhà cung cấp tìm đọc các Phiếu dữ liệu an toàn về những nguyên liệu này để biết rõ những đặc tính nguy hiểm của chúng và các biện pháp kiểm soát thích hợp. Hình 2.2: Hệ thống được đơn giản hóa của dòng nguyên liệu trong dây chuyền dệt Ngành Nông nghiệp hóa chất Nguyên liệu thô Nguyên liệu tự nhiên hóa chất Phụ liệu kéo sợi Pha trộn Sợi tự nhiên Sợi nhân tạo Phụ liệu Phụ liệu Pha trộn Chỉ tự nhiên Chỉ nhân tạo Chất hồ Hệ thống chuẩn bị Pha trộn Sản xuất vải Sản xuất vải Phụ liệu Ngành hoàn thiện hàng dệt Các hệ thống xử lý Các chất hồ Phụ liệu không cố định Phát thải đặc trưng từ sợi 2.2 Sợi tự nhiên 2.2.1 Len Hàng dệt len chiếm khoảng 5% - 7% trong tổng số lượng hàng dệt thành phẩm. Quá trình tăng trưởng tự nhiên của len tạo ra xơ có nhiều tính chất vật lý, bao gồm đường kính xơ, chiều dài xơ, mức độ xoăn, màu sắc và độ bóng. Xơ cho bất kỳ việc sử dụng cuối cùng nhất định nào được lựa chọn dựa trên sự cân bằng tốt nhất của các đặc tính này và trong nhiều trường hợp, sản phẩm dệt may cuối cùng sẽ chứa một sự pha trộn len từ các Trang 16/158
17. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất nguồn khác nhau được thiết kế để đạt được tỷ lệ chi phí/hiệu suất cao nhất. Theo nghĩa rộng, xơ tốt, dài thường được sản xuất bởi cừu Merino sẽ được xử lý qua hệ chải kỹ thành các sản phẩm quần áo, trong khi sợi ngắn hơn, thô hơn thường được chế biến thành các sợi thảm và các loại sợi đan bằng tay. Tuy nhiên, có những ngoại lệ cho những điều tổng quát này. Len thô thường chứa nhiều chất vô cơ và hữu cơ gây ô nhiễm: • Mỡ lông cừu (lanolin) 2 - 25% • Mồ hôi dầu (mồ hôi khô) 2 - 12% • Chất bẩn (chủ yếu là cát) 5 - 45% • Chất thực vật 0,5 - 10% • Xơ len 40 - 90% Len mịn từ cừu Merino thường chứa 13% mỡ lông cừu trong khi len thô chứa trung bình 5% mỡ. Mỡ lông cừu, muối mồ hôi dầu và các tạp chất phần lớn được loại bỏ trong quá trình cọ rửa len (xem phần riêng về cọ rửa len để biết thêm chi tiết). Bất kỳ chất bẩn và chất thực vật còn lại, cùng với những mảnh sợi ngắn được loại bỏ bằng máy trong quá trình chải len hoặc bằng hóa chất bằng các-bon hóa. Xơ sạch tạo thành thường chứa ít hơn 0,5% mỡ lông cừu còn sót lại. Len thô cũng có thể chứa dư lượng hóa chất phát sinh từ các cấp độ môi trường cơ bản và từ thuốc thú y được sử dụng để bảo vệ cừu trước những động vật ký sinh ngoài như ruồi xanh. Các hợp chất này có thể là thuốc diệt côn trùng, thuốc diệt ve (giết bọ ve và bọ ve) hoặc các chất điều hòa sinh trưởng côn trùng. Các hậu quả về môi trường liên quan với việc sử dụng các chất này trong chãn nuôi động vật được hiểu rõ ở những nước sản xuất len lớn, mà hầu hết các nước này đều có các quy định để kiểm soát việc sử dụng chúng và giảm thiểu dư lượng trong việc xén lông cừu. Dầu sử dụng trong trộn và kéo sợi được sử dụng cho sản xuất sợi. Cúi chải kỹ được rửa sạch trước khi kéo sợi để loại bỏ các loại dầu chải. Vải được giặt để loại bỏ các loại dầu trộn và các tạp chất (ví dụ như sáp) phát sinh từ quá trình dệt. Với độ ẩm và kiềm ở nhiệt độ từ 40°C và 100°C, những lượng nhỏ amoniac, hydrogen sulfide, sulfuric acid, và muối của chúng được thải ra từ len. Những hóa chất này thường không được thải ra trong điều kiện nhiệt khô. 2.2.2 Bông Xơ bông tự nhiên chủ yếu bao gồm cellulose và một số chất khác có nhiều thành phần khác nhau như được thể hiện trong Bảng 2.1: Trang 17/158
18. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Bảng 2.1: Thành phần hóa học của xơ bông Chất Hàm lượng Cellulose 88 % - 96 % Các chất pectin 0,7 % - 1,2 % Sáp 0,4 % - 1,0 % Các protein 1,1 % - 1,9 % Tro 0,7 % - 1,6 % Các thành phần hữu cơ khác 0,5 % - 1,0 % Chất hữu cơ trong bông tự nhiên (các chất pectin, protein, v.v xem Bảng 2.1 ở trên) được thải ra trong quá trình tiền xử lý và tạo ra nhu cầu oxy hóa học (COD) trong nước thải. Các chất vô cơ (muối của K, Na, Fe, v.v ) cũng bị loại ra từ bông trong các qui trình tiền xử lý. Để bảo vệ cây bông và xơ, những số lượng đáng kể thuốc trừ sâu được sử dụng (khoảng 18% lượng tiêu thụ thuốc trừ sâu trên toàn thế giới). Pentachlorophenol (PCP) được sử dụng như một chất bảo quản. Các nghiên cứu tiến hành trong những nãm 1990 về bông thô từ các quốc gia khác nhau cho thấy rằng trong số thuốc trừ sâu được thử nghiệm, chỉ có những lượng rất nhỏ (dưới các giá trị cho phép đối với thực phẩm ở Đức) có thể được phát hiện. (Xem Mục 5, Vai trò của thuốc trừ sâu). 2.2.2.1 Các trợ chất trong kéo sợi Trong qui trình kéo sợi, các chất trợ dệt đặc trưng (dầu kéo sợi) được sử dụng (từ 0,5 đến 1% tính theo trọng lượng) cho sợi bông để tăng đặc tính trượt và làm giảm độ chịu ma sát. Các thành phần tiêu biểu là: pentaerythrit stearate (hoặc dioleate) và các phosphoric acid ester rượu béo. 2.2.2.2 Chất hồ Các chất hồ là những chất trợ dệt có tác dụng tối ưu hóa qui trình dệt. Trước khi dệt, các chất hồ (dưới dạng dung dịch nước hoặc các chất phân tán nước) được sử dụng cho các loại sợi trên máy hồ. Các chất hồ tạo thành một màng bảo vệ trên sợi. Sau khi dệt và trước khi thực hiện các quy trình nhuộm/hoàn thiện, vải mộc đã được hồ phải được rũ hồ (giặt sạch) với nước nóng và các trợ chất. Đặc tính hóa học của các chất hồ được mô tả dưới đây: Các sản phẩm tự nhiên Tinh bột là chất hồ tự nhiên phổ biến nhất; nó được sử dụng trong khoảng 70% thị trường bông châu Âu. Tinh bột có thể được chiết xuất từ nhiều chất khác nhau, thường là ngô và khoai tây. Tinh bột được sử dụng chủ yếu cho các sản phẩm bông và xơ tự nhiên khác. Trang 18/158
19. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Đối với các nhà máy dệt hiệu suất cao (tốc độ dệt cao, chất lượng sản phẩm cao) tinh bột tự nó không phải luôn luôn phù hợp và do đó được sử dụng trong sự pha trộn với các chất hồ khác. Bởi vì tinh bột không (hoặc chỉ ít) hòa tan trong nước, nó phải bị suy biến để rũ hồ thành các loại đường tan được trong nước, mà chúng sau đó được loại bỏ bằng cách giặt trước khi cọ rửa. Tinh bột do đó không thể được tái sử dụng hoặc tái chế, và là tác nhân tạo ra lượng nhu cầu oxy hóa học/nhu cầu oxy sinh học (COD/BOD) trong nước thải của các nhà máy hoàn thiện dệt. Các sản phẩm tổng hợp Các chất hồ tổng hợp bao gồm polyvinyl alcohol (PVA; toàn bộ/một phần polyvinyl acetate đã được xà phòng hóa), polyacrylate (có gốc acrylic acid, gốc ester), polyester và các chất đồng trùng hợp vinyl acetate. Các chất hồ tổng hợp thì tan trong nước và có thể được rửa sạch bằng chất hoạt động bề mặt, hoặc bằng chất hoạt động bề mặt và kiềm trong giai đoạn cọ rửa. Các sản phẩm bán tổng hợp Những chất này bao gồm tinh bột biến tính (hydroxyethyl, hydroxypropyl, carboxymethyl, carbamate, phosphate), các chất dẫn xuất galactomannan và cellulose biến tính (carboxymethylcellulose). Các đặc tính sinh thái của các chất hồ được liệt kê trong Bảng 2.2 dýới đây. Bảng 2.2: Các đặc tính sinh thái của các chất hồ Mức độ loại Khả bỏ sinh học* COD BOD năng Hiệu quả [%] Sản phẩm [mg [mg phân + thấp * Khả năng hút O2/g] O2/g] hủy sinh +++ cao bám vào cặn học bùn + 900- 500- (chỉ Hồ Tinh bột Tốt 95 1000 600 sợi staple) Tốt (tùy Tinh bột thuộc vào ~950 - 90 ++ Carboxymethyl mức độ thay thế) 1000- Galaktomannan 400 Tốt 95 ++ 1150 Từ trung Carboxymethyl 800- 50-90 Kém bình đến ++ cellulose 1000 kém Trang 19/158
20. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Polyacrylate (gốc acrylic ~1800 - Kém Kém ++ acid) Polyacrylate 1350- < 50 Kém 95 +++ (gốc ester) 1650 +++ 1600- Một Polyester < 50 Kém (cho 1700 phần PES) 30-80 Tốt (cặn Polyvinyl (cặn bùn ~1700 bùn thích Tốt +++ alcohol không nghi) thích nghi) Trong hầu hết trường hợp, hồ là một hỗn hợp của các chất nói trên. Sự pha trộn có thể được thực hiện bởi người sử dụng hoặc các nhà cung cấp. Các trợ chất bổ sung thường được sử dụng trong các hỗn hợp hồ bao gồm: • chất bôi trơn, chất làm mềm, chất nhũ hoá, chất chống bám (những chất này thường là những axit béo được nhũ hoá, và este béo) (tạo ra sự mượt mà và các đặc tính ma sát thấp cho sợi) • Các chất khử bọt (giảm bọt nếu nước quá mềm) • Các chất làm rã như urê (để có hiệu ứng rửa sạch tốt hõn) Các trợ chất ảnh hưởng đến độc tính nước và BOD của các chất hồ. Khối lượng chất hồ cần trên các loại sợi và loại của chất hồ tùy thuộc vào loại sợi (CO, CO / PES), sợi titer, v.v , loại máy dệt (tốc độ đưa sợi ngang, v.v ) và qui trình hồ sợi. Vì vậy khối lượng chất hồ thay đổi trong một phạm vi rộng (5% -15%). Thực tế thì tất cả các chất hồ phải được bảo vệ chống lại phân hủy do vi khuẩn gây ra và do đó được xử lý bằng các chất bảo quản như phenol có chứa clo, ortho-phenylphenol, isothiazolinones, v.v . Vì vậy, các nguyên liệu được rũ hồ kém có thể chứa dư lượng chất diệt khuẩn. 2.2.3 Tơ tằm Tơ tằm được tạo ra bởi con tằm, Bombyx mori. Tơ tằm có thể được tháo ra trực tiếp từ kén. Chiều dài của sợi tơ (1,0 - 3,5 dtex) trong phạm vi từ 700 đến 1.500 m. Các sợi tơ bao gồm hai sợi tơ fibroin được bọc bằng sericine (keo tơ). Tơ tằm là một loại sợi protein, giống như len. Tuy nhiên, tơ có chứa ít cystine (acid amin chứa lưu huỳnh) hơn. Tơ tằm có tính hút ẩm (độ ẩm: 9 - 11%). Khi xử lý sợi tơ tằm để nhuộm và chuẩn bị nhuộm và in các loại vải tơ tằm để nhuộm và in, điều cần thiết là phải loại bỏ một phần hoặc hoàn toàn các sericine, dầu tự nhiên, và các tạp chất hữu cơ. 2.2.4 Lanh Lanh là một loại xơ li-be, có nghĩa là một phần của thân cây lanh. Xơ được phân lập từ Trang 20/158
21. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất thân cây lanh theo những bước khác nhau. Sau khi cắt, lanh được giầm (giầm sương, giầm nước, giầm enzym, vi sinh, hơi nước hoặc hóa chất) để làm tan đi phần lớn các mô celluloze và pectin bao quanh sợi và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tách nó ra khỏi thân cây. Các chất pectinic và hemicellulosis bị phân hủy trong công đoạn này. Sợi thô được sản xuất bằng cách xử lý cơ học thêm. Việc kéo sợi được thực hiện bằng cách sử dụng các công nghệ kéo sợi khô hoặc kéo sợi ướt. 2.3 Xơ nhân tạo 2.3.1 Polyester (PET, Polyethylene terephthalate) Số lượng lớn nhất các loại xơ nhân tạo là xơ được sản xuất từ polyethylene terephthalate (PET). Xơ polyester bao gồm ít nhất 85% một ester được tạo ra từ ethylene glycol và terephthalic acid. Sự đa trùng ngưng xảy ra trong chân không ở nhiệt độ khoảng 280°C với chất xúc tác (ví dụ, Sb, Ge-Ti-derivates như antimony trioxide trong phạm vi một vài 100 ppm). Chất trùng hợp này chứa 1 - 3% các chất nhị phân và tam phân, tính theo khối lượng. Để tránh sự suy thoái nhiệt, oxy hóa nhiệt hoặc thủy phân, chất trùng hợp chứa các chất phụ gia đặc biệt như: • Chất ổn định (các phosphate, phosphonate, phosphinic acid [0,02 - 0,2%]) • Chất chống oxy hóa (các phenol bị cản trở không gian [0,05 - 0,2%]) • Các chất ổn định UV (benzotriazole, các hydroxybenzophenone) Các ảnh hưởng môi trường phát sinh từ các oligomer và các hệ thống xử lý sõ cấp và thứ cấp được áp dụng, cũng như từ antimony trioxide. Antimony trioxide cũng có thể được tìm thấy trong các sản phẩm dệt cuối cùng và do đó cần được xem xét về an toàn tiêu dùng. 2.3.2 Các polyamide (PA) 2.3.2.1 Polyamide 6.6 (PA 6.6) PA 6.6 được sản xuất bởi sự đa trùng ngưng nhiệt của các lượng đẳng phân tử của adipic acid và 1,6-hexamethylene diamine (không khí không có oxy) ở 200 - 280°C. Khí ngưng tụ cân bằng có chứa các lượng nhỏ các đõn phân và nhị phân tuần hoàn (tổng số lượng chiết xuất: 2% [trong đó: 96% là chất nhị phân tuần hoàn). 2.3.2.2 Polyamide 6 (PA 6) PA 6 được tạo ra từ ε-caprolactam. Phản ứng bắt đầu bằng việc làm tơi ε-caprolactam thành ε-aminocaproic acid bằng thủy phân có sự xúc tác của acid. Có một khí ngưng tụ cân bằng phụ thuộc vào nhiệt độ ở 250°C, mà nó chứa 89% (theo khối lượng) polyamide tuyến tính; 8,5% (theo khối lượng) caprolactam; và 2,5% (theo khối lượng) các amide tuần hoàn cao hơn. Hàm lượng caprolactam có thể được giảm xuống còn 0,2% bằng cách Trang 21/158
22. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất chiết xuất bằng nước nóng. Trong quá trình nóng chảy của sản xuất xơ, hàm lượng caprolactam lại tăng trở lại đến khoảng 5%, mà nó sẽ thải ra một phần trong các công đoạn xử lý nhiệt tiếp theo. Xơ dệt làm bằng polyamide có chứa các chất chống oxy hóa phenolic (ví dụ, các muối amin của 3,5-dyakyl-4-hydroxyphenylcarbonic acid). Có những tác động môi trường phát sinh từ các chất đơn phân (các oligomer) và từ các hệ thống xử lý sơ cấp và thứ cấp được áp dụng. Caprolactam cần được xem xét từ góc độ an toàn tiêu dùng. 2.3.3 Polyacrylonitrile (PAN) Xơ polyacrylonitrile chứa ít nhất 85% acrylonitrile được trùng hợp. Hầu hết các xơ PAN chứa các chất đồng trùng hợp bậc ba có 89% - 85% acrylonitrile, 4% - 10% các đồng đơn phân không sinh ion và 0,5% - 1% đồng đơn phân có ion có các nhóm sulfo hoặc sulfato. Các chất trùng hợp PAN chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp huyền phù trong nước. Sự trùng hợp này được bắt đầu bằng các hệ thống oxy hóa khử hòa tan trong nước (phản ứng oxy hóa khử). N,N-dimethylformamide (DMF) được sử dụng như một dung môi cho qui trình kéo sợi khô. Đối với qui trình kéo sợi ướt, DMF cũng như N,N-dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide và các dung dịch nước của các muối hoặc axit vô cơ được sử dụng. Dung môi và các muối thừa được rửa sạch trong nước nóng trong sự xử lý tiếp theo. Tác động môi trường từ các sợi PAN chủ yếu phát sinh từ dư lượng dung môi (0,2% - 2%) và các hệ thống xử lý sơ cấp và thứ cấp được áp dụng. Dư lượng các đơn phân, chẳng hạn như acrylonitrile, là <1 ppm và hầu như không đáng kể. 2.3.4 Polypropylene (PP) Polypropylene là một chất trùng hợp nữa được sản xuất từ "propene" (propylene - C3) có sử dụng chất xúc tác. Định hướng của các nhóm methyl bậc ba trên mỗi đơn vị đơn phân trên chuỗi quyết định các thuộc tính. Isotactic PP (tất cả các nhóm methyl có cùng một định hướng) có những thuộc tính hữu ích nhất cho các loại xơ dệt. Isotactic PP có xu hướng kết tinh trong những điều kiện nhất định và có những tác dụng đáng chú ý trên sản phẩm cuối cùng. PP rất nhạy cảm với sự oxy hóa trong điều kiện nung nóng bằng không khí, kim loại hoặc bức xạ UV. Để ngăn chặn điều này, các chất phụ gia chống oxy hóa được sử dụng. Điển hình lá một sự kết hợp các chất chống oxy hóa sơ cấp (phenolics bị cản trở là phổ biến nhất) và các chất chống oxy hóa thứ cấp hoặc "các chất phân huỷ peroxide" (các phosphite là phổ biến nhất) được sử dụng để ức chế oxy hóa. Một chất khử acid (thường là canxi hoặc stearate kẽm) cũng là cần thiết. Xét về các vị trí của cadmium và kẽm trong Bảng tuần hoàn các các nguyên tố hóa học, có thể luôn có một số tạp chất cadmium. Trong qui trình ép đùn, một số chất béo có trọng lượng phân tử thấp (C5 - C15) và các chất phụ gia dễ bay hơi được phát thải vào không khí, đòi hỏi phải có biện pháp thông gió phòng ngừa đặc biệt. Trang 22/158
23. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 2.3.5 Polyurethane (PU) Các chất trùng hợp Polyurethane được hình thành bởi sự phản ứng của ít nhất hai nhóm chức isocyanate với ít nhất hai nhóm rượu trong sự hiện diện của một chất xúc tác (ví dụ, các amin bậc ba như dimethylcyclohexylamine, và các muối kim loại hữu cơ như dibutyltin dilaurate). Dibutyltin dilaurate luôn luôn có chứa các tạp chất của tributyltin monolaurate. Thành phần thiết yếu đầu tiên của một chất trùng hợp polyurethane là isocyanate. Các phân tử có chứa hai nhóm isocyanate được gọi là các diisocyanate. Các phân tử này cũng được gọi là các đơn phân hoặc các đơn vị đơn phân, bởi vì chính chúng được sử dụng để sản xuất các isocyanate cao phân tử có chứa ba nhóm chức isocyanate hoặc nhiều hơn. Các isocyanate có thể là các hợp chất thơm như diisocyanate diphenylmethane (MDI) hoặc toluene diisocyanate (TDI), hoặc các hợp chất béo như diisocyanate hexamethylene (HDI) hoặc isophorone diisocyanate (IPDI). Thành phần thiết yếu thứ hai của một chất trùng hợp polyurethane là polyol. Các phân tử có chứa hai nhóm hydroxyl được gọi là diol, và những nhóm chứa ba nhóm hydroxyl được gọi là triol, v.v Trong thực tế, các polyol được phân biệt từ chuỗi ngắn hoặc sự mở rộng chuỗi glycol có trọng lượng phân tử thấp và các liên kết chéo như ethylene glycol (EG), 1,4-butanediol (BDO), diethylene glycol (DEG), glycerine, và propan trimethylol (TMP). Các polyol là các chất trùng hợp theo thứ tự riêng của chúng. Chúng được tạo thành bằng cách thêm các gốc tự do của propylene oxide (PO) hoặc ethylene oxide (EO) vào một chất khơi mào có chứa amin hoặc hydroxyl, hoặc bằng cách polyester hóa một di-acid (ví dụ, adipic acid) với các glycol, chẳng hạn như ethylene glycol hoặc dipropylene glycol (DPG). Các polyol được mở rộng với PO hoặc EO là các polyether polyol. Các polyol được tạo thành bởi sự polyester hóa là các polyester polyol. 2.3.6 Elastane (EL) Xơ elastane được tạo thành từ ít nhất 85% polyurethane (PU). Các tính chất đặc trưng của chúng được dựa trên các phân đoạn dài, "mềm", có độ nóng chảy thấp, linh hoạt xem kẽ và các phân đoạn tương đối ngắn, "cứng" nóng chảy cao, có các liên kết hydrogen bền vững. Xơ elastane được sản xuất bằng cách kéo sợi khô với dung môi N,N-dimethylacetamide. Dư lượng dung môi trong sợi là <1%. Các chất phụ gia giúp làm giảm tính kết dính cao của xơ elastane và đảm bảo đầy đủ đặc tính trượt trong suốt quá trình xử lý. Thành phần của các chất phụ gia này là 95% dầu silicone và 5% các chất hoạt động bề mặt. 2.3.7 Viscose (CV) Sợi vitco được tạo thành từ các dung dịch kiềm của cellulose xanthogenate, trong đó carbon disulfide là dung môi. Dung dịch kéo sợi đông tụ trong các dung dịch acid có chứa sulfuric acid, sodium sulfate và sulfat kẽm. Trang 23/158
24. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Các tác động môi trường liên quan đến việc sản xuất sợi vitco có liên quan đến các hệ thống xử lý sơ cấp và thứ cấp được sử dụng. 2.3.8 Cupro (CU) Cellulose (bột gỗ) cũng có thể được hòa tan trong dung dịch nước của amoniac và sunfat đồng. Xơ cupro được sản xuất trong một qui trình kéo sợi ướt theo sau bởi một công đoạn rửa (để rửa sạch các muối đồng). 2.3.9 Acetate (CA) Xơ acetate là các dẫn xuất cellulose (các cellulose ester). Cellulose (bột gỗ) được xử lý bằng acetic acid băng và acetic anhydride, cùng với chất xúc tác (sulfuric acid, clorua kẽm) để sản xuất cellulose triacetate. Việc xử lý thủy phân (xà phòng hóa), trong đó 2 – 2,5 của các nhóm OH có cellulose được este hóa, sẽ tạo ra diacetate. Xơ từ diacetate và triacetate được tạo ra trong một qui trình kéo sợi khô. (Sử dụng acetone làm dung môi trong qui trình kéo sợi để sản xuất sợi diacetate; sử dụng methylene chloride để sản xuất sợi triacetate. 2.4 Các hệ thống xử lý Các chất bôi trơn đóng vai trò quan trọng trong sản xuất vải; bất kỳ hoạt động cơ học nào cũng sử dụng chất bôi trơn để tránh thiệt hại do ma sát đối với vật liệu dệt. Ngay sau trục kéo sợi và các ống dẫn làm nguội trên dây chuyền sản xuất xơ, xơ nhân tạo được xử lý bằng các máy hoàn thiện kéo sợi; những máy này được xem là hệ thống xử lý sơ cấp và bao gồm 0,3 - 0,8% este axit béo. Các hệ thống này phải cung cấp đủ độ ẩm trong xơ để đảm bảo việc cuộn kiểu cuộn chỉ hoàn hảo cũng như sự thuận lợi cho việc xử lý tiếp theo (xem Hình 2.4). Trang 24/158
25. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Hình 2.3: Sản xuất các loại xơ nhân tạo Xơ nhân tạo Cáp Sợi filament Sợi cước Sợi Tơ cứng Xơ staple Bột len filament Dải xơ Sợi Sợi Sợi filament trơn filament dún filament mắc hoa văn Việc sản xuất xơ nhân tạo là một sự chuyển đổi vật lý của các chất trùng hợp tuyến tính có trọng lượng phân tử cao thành xơ mỏng. Để thực hiện điều này, các chuỗi phân tử không định hướng phải được đặt song song với trục sợi sau khi kéo sợi (tức là ghép) và được phóng thích từ sức căng nội tại bằng cách xử lý nhiệt (tức là cài đặt nhiệt). Xơ sau đó có thể được tạo dún để có hình dạng, cấu trúc và cảm giác khi tiếp xúc của xơ tự nhiên. Việc làm thay đổi vận tốc kéo căng sợi trong qui trình kéo sợi dẫn đến sự gia tăng định hýớng chuỗi phân tử và sự kết tinh của cấu trúc sợi. Qui trình này chịu trách nhiệm về các đặc điểm công nghệ dệt tốt. Những đặc điểm của xơ như độ bền kéo, độ giãn dài tới đứt, sự co rút, v.v có thể bị ảnh hưởng bởi qui trình này. 2.4.2 Cài đặt nhiệt Các qui trình cài đặt nhiệt cũng ảnh hưởng đến sự định hướng và kết tinh của các đại phân tử. Ở bên trong, sức căng "bị đông cứng" do qui trình kéo sợi căng, hầu hết là trong các vùng vô định hình - phải được loại bỏ để tránh sự co rút hoặc nhàu nát trong các bước xử lý nhiệt tiếp theo. Trang 25/158
26. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 2.4.3 Tạo dún Ngược lại với các loại xơ tự nhiên, xơ nhân tạo có một bề mặt nhẵn và không xoăn. Để tạo điều kiện xử lý tiếp và cải thiện đặc điểm vải dệt như tính dễ cuộn, tăng độ kéo giãn và tính giữ nhiệt, các phương pháp khác nhau được sử dụng để tạo dún cho xơ. Các đặc tính dẻo nóng của xơ được khai thác để đạt được độ xoăn nhân tạo. 2.4.4 Các trợ chất dùng để xử lý Trong các bước xử lý xơ nói trên, cũng như các bước xử lý tiếp theo (xem Hình 2.4), xơ nhân tạo cần có các hóa chất phụ trợ đặc biệt (“các trợ chất") như các loại dầu quấn ống chéo, dầu trộn, dầu kéo sợi. Những trợ chất này sẽ được sử dụng theo những số lượng khác nhau tùy theo các loại xơ/sợi khác nhau. Một số mức độ sử dụng trợ chất đặc trưng được thể hiện trong Bảng 2.3 dưới đây: Bảng 2.3: Các mức độ trợ chất xử lý đặc trưng trên xơ/sợi Hệ thống xử lý Xơ/sợi Trợ chất Hoàn thiện kéo sợi Xơ staple 0,3 % Sợi filament phẳng 0,8 % 1,5 % - 5,0 % (trung bình: Dầu quấn búp sợi Sợi faliment được tạo dún 2 - 3 %; tối đa: 14%) Dầu trộn Xơ/sợi đã nhuộm 3 % - 6 % Dầu xe sợi Xơ/sợi staple 0,1 % - 2,0% Hình 2.4 thể hiện các công đoạn ứng dụng, cũng như những mức độ trợ chất đặc trưng cho các hệ thống xử lý xơ. Trang 26/158
27. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Hình 2.4: Các công đoạn ứng dụng và tỉ lệ trợ chất đặc trưng cho các hệ thống xử lý (%: lượng trợ chất dựa trên trọng lượng khô của xơ) Hoàn thiện kéo sợi ~ 0.3%-0.8% Kéo sợi nóng chảy ( este axit béo, EO/PO-sản phẩm Chỉ Sợi flilament Xơ staple ~ 0.8% Hoàn thiện kéo sợi ~ 0.3% Hoàn thiện kéo sợi ~ 0.3% Hoàn thiện kéo sợi Sợi phẳng Sợi dún Kéo Cài đặt nhiệt Kéo Kéo Gấp nếp Cài đặt nhiệt Cắt Cài đặt nhiệt 2-3% Tạo dún Kéo sợi Có thể 0,1%-2% dầu tạo búp sợi dầu xe sợi Cuốn/ Quấn Xe sợi ống chéo Phụ gia: Cuốn/ Quấn Chất tạo nhũ, chất ống chéo chống tĩnh điện Cuốn/Quấn ống chéo Có thể 0,5%-1% Quấn chỉ dầu dệt kim và/hoặc dầu kim Có thể Chất hồ Mắc/Cuốn chỉ Dệt kim Dệt thoi 2.5 Đặc tính hóa học của các hệ thống xử lý "Các hệ thống xử lý" là một thuật ngữ chung cho tất cả các trợ chất được sử dụng cho sản xuất và chế biến xơ, từ xơ/sợi đến vải làm sẵn. Những trợ chất này xử lý xơ/sợi để đạt được hiệu suất tốt trên các máy dệt. Các hệ thống xử lý là một sự kết hợp nhiều chất khác nhau, mà chúng thực hiện các chức năng sau đây: • Tạo mỡ bề mặt sợi • Duy trì sự gắn kết của xơ trong bó sợi • Bảo vệ chống nhiễm tĩnh điện Tùy thuộc vào bước xử lý và loại ứng dụng, các hệ thống xử lý có các tên gọi khác nhau trong dây chuyền dệt. Thành phần của chúng chỉ khác về lượng của các thành phần khác nhau. Việc xử lý được áp dụng bởi nhà sản xuất sợi và phải được (a) phân bố đồng đều trên bề mặt xơ và (b) rửa sạch trước khi hoàn thiện. Để đáp ứng các yêu cầu này, các chế phẩm là các loại nhũ tương dạng dầu/nước. Trang 27/158
28. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Các thành phần chính của hệ thống xử lý là: • Các chất bôi trơn (40% - 70%) • Các chất chống tĩnh điện (20% - 40%) • Các chất nhũ hóa (5% - 15%) • Các chất phụ gia (1% - 5%) Phụ gia có thể bao gồm bất cứ chất nào sau đây: • các chất làm chặt sợi • Các chất tạo ẩm • Các chất diệt khuẩn • Các chất ức chế ăn mòn Loại hệ thống xử lý được sử dụng tùy thuộc vào các công nghệ sản xuất xơ và chế biến sợi, cũng như các đặc tính cụ thể của xơ và qui trình vải. Các chế phẩm không được bắn tóe, bay hơi, di chuyển và/hoặc làm hư hỏng qui trình nhuộm. 2.5.1 Các chất bôi trơn Các chất bôi trơn được sử dụng phổ biến nhất được mô tả trong các tiểu mục dưới đây. Thông thường thì các yêu cầu cụ thể cho một chất bôi trơn không thể đạt được bởi một thành phần duy nhất; trong trường hợp này, các hỗn hợp các chất bôi trơn này được sử dụng. 2.5.1.1 Dầu khoáng Các loại dầu khoáng tinh lọc cao thuộc "chất lượng dầu trắng" được sử dụng. Chúng chủ yếu là những hỗn hợp paraffin của hydrocarbon (C12 - C40, giới hạn sôi khoảng 220°C - 550°C). Các sơ đồ áp suất hơi của những ankan này ở nhiệt độ được cài đặt là 180°C cho thấy rằng một số lượng đáng kể là ở trạng thái khí và do đó nên được xem xét khi xác định lượng thải khí. Do tăng vận tốc kéo sợi và tạo dún, nhiệt độ tiếp xúc giữa các xơ và các thành phần kim loại có thể tăng lên đến 600o C. Trong phạm vi nhiệt độ này, sự ổn định của các loại dầu khoáng bị ảnh hưởng. Chúng sẽ bay hơi và được thải vào không khí; một số sẽ bị phân hủy một phần, làm tăng mối quan ngại về nồng độ tiềm tàng của sản phẩm bị phân hủy có trong không khí nơi làm việc. Các hydrocacbon có khả năng phân hủy sinh học rất thấp, và đó là một bất lợi về mặt tác động môi trường của chúng. Một lợi thế của các chế phẩm có gốc dầu khoáng là giá rẻ. Hiện nay, loại chế phẩm này này có thị phần cao nhất. Một số nguồn của các chế phẩm có gốc dầu khoáng có thể bị nhiễm các hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs). Trang 28/158
29. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 2.5.1.2 Dầu ester Dầu ester là các ester từ các axit béo (lauryl acid - stearyl acid) có chứa rượu (rượu butanol - stearyl) hoặc các polyol. So với dầu khoáng, dầu ester có tính ổn định nhiệt, có khả năng phân hủy sinh học và dễ nhũ hóa. Ở các nhiệt độ cao, cracking nhiệt có thể, ví dụ, dẫn đến dư lượng và các sản phẩm ngưng tụ trong lò nung tạo dún. 2.5.1.3 Các sản phẩm EO/PO: Các sản phẩm EO/PO là các chất chiết xuất từ các rượu/acid béo và ethylene oxide (EO) hoặc propylene oxide (PO). RCH2O (CH2CH2O)x H = 10 - 20 Những ether alkylene polyglycol được sử dụng như các chế phẩm tạo dún bởi vì chúng có tính ổn định nhiệt. Mặt khác, khả năng phân hủy sinh học của chúng thì khá thấp. Các sản phẩm EO/PO cũng được sử dụng như chất nhũ hoá, phụ thuộc vào trọng lượng phân tử và độ nhớt. 2.5.2 Chất chống tĩnh điện Một chức năng cơ bản của các hệ thống chế phẩm là tránh hấp thụ tĩnh điện. NHững chất sau đây là những tác nhân chống tĩnh điện quan trọng: Các chất hoạt động bề mặt • Các acid ethoxylate béo hoặc acid polyglycol ester không có ion béo • Các oxoalcohol hoặc ethoxylate béo • Triglyceride (ví dụ như dầu castor) ethoxylates • Các acid monoalkylpolyglycol ester béo Các chất hoạt động bề mặt • Các muối phosphoric acid, có gốc ethoxylated or anion non-ethoxylated béo hoặc các oxoalcohol • Các muối alkylsulfonate • Các muối sarcoside Các chất hoạt động bề mặt • Các tetraalkylammonium chloride hoặc cation tetraalkylammonium ethosulfate hoặc tetraalkylammonium methosulfate • Các muối imidazolium béo Trang 29/158
30. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Nói chung, các chất chống tĩnh điện không ion hoặc anion được sử dụng, bởi vì các chất hoạt động bề mặt cation có thể là hỏng qui trình nhuộm có thể được thực hiện tiếp theo, do khả năng giặt không hiệu quả của chúng. Tốt nhất là chất chống tĩnh điện vẫn lưu lại trên mắt ngoài của xơ; nếu không thì nó có thể ảnh hưởng tính chất của xơ trong các công đoạn trong tương kai hoặc thậm chí ảnh hưởng đến tính ổn định của xơ. Chất chống tĩnh điện khuếch tán vào bên trong xơ trong trường hợp của xơ tương đối thấm nước PA và xơ tương đối xốp PAN. Hiệu ứng này cũng có thể được nhận thấy trong quá trình lưu trữ lâu dài. 2.5.3 Chất nhũ hóa Chất nhũ hóa và các chất làm ẩm được thêm vào hệ thống xử ký để phân tán các loại dầu theo một cách rất tinh tế và thu được các nhũ tương ổn định để làm ẩm xơ. Các thành phần của chất nhũ hóa là các chất anion như xà phòng và các sản phẩm được xử lý bằng sulfuric acid hoặc các chất không ion như các sản phẩm ngưng tụ ethylene oxide. 2.5.4 Các chất phụ gia “Các chất phụ gia” là thuật ngữ chung để chỉ những chất sau đây, mà chúng chỉ được sử dụng với những lượng nhỏ trong các hệ thống xử lý. Các chất giúp làm chặt sợi • Các sarcosides • Các polyacrylates Các chất tạo ẩm (để phân bố đồng bộ • Các silicone chất nhũ tương) Các chất chống bắn tóe (tạo sự kết dính • Các polyethoxylate của chế phẩm trên bề mặt sợi để tránh bắn tóe trong quá trình chế biến) Các chất bảo quản (chất diệt khuẩn) • Các imidazole • Các axit amin béo được halogen hóa Chất ức chế ăn mòn (bảo vệ các thành • Các loại xà phòng acid béo phần máy móc) • Các sarcosides Trang 30/158
31. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 2.6 Dầu trộn Các loại dầu trộn hoạt động theo cùng một cách với các hệ thống xử lý. Để nhuộm hoặc tẩy trắng xơ hoặc sợi, các trợ chất xử ký phải được loại bỏ trước tiên. Để xử lý thêm xơ/sợi đã được nhuộm hoặc tẩy trắng, bề mặt phải được bôi trơn một lần nữa và sự hấp thụ tĩnh điện phải được giảm. Dầu trộn cũng được sử dụng trong kéo sợi bông đã được nhuộm và tẩy trắng. Việc thêm các loại dầu trộn là đặc biệt quan trọng để giảm sự di chuyển oligomer khi xử lý các sản phẩm PET. Dầu trộn thường được sử dụng sau khi nhuộm hoặc tẩy trắng, trong lần rửa sạch cuối cùng. Nồng độ của các loại dầu trộn trong dung dịch rửa là khoảng 3%. Lượng dầu trộn được xơ hấp thụ (tức là, "mức độ tận trích") là khá thấp đối với PET và PA (10% - 30%), nhưng khá cao đối với CO và PAN (> 80%). Thành phần hóa học của dầu trộn là rất giống với thành phần của các hệ thống xử lý được mô tả ở trên. 2.7 Dầu kéo sợi, dầu xe sợi, dầu cuốn ống chéo Dầu kéo sợi được sử dụng trên các xơ staple cho qui trình kéo sợi để giảm cả sự ma sát giữa các xơ cũng như sự ma sát giữa xơ và kim loại, đặc biệt trong quá trình chải. Các tính chất và thành phần hóa học của các loại dầu kéo sợi là rất giống với tính chất và thành phần hóa học của các hệ thống xử lý. Dầu xe sợi được áp dụng trong qui trình xe sợo, dầu cuốn ống chéo được sử dụng trong các qui trình tạo dún (xem Bảng 2.3). 2.8 Các chế phẩm xử lý vải Vải có thể được sản xuất bằng cách các kỹ thuật dệt thoi, dệt kim hoặc không dệt. Đối với tất cả các bước xử lý này, các trợ chất đặc thù/hệ thống xử lý đã được áp dụng trên xơ/sợi trong các bước xử lý trước đó; vì thế không cần sử dụng bất kỳ trợ chất bổ sung nào. Các loại dầu đặc biệt được sử dụng để bôi trơn các kim dệt, chúng bao gồm các loại dầu khoáng đã được tinh chế (0,5% - 1%). Trang 31/158
32. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3. Các hóa chất và trợ chất dệt Trong mục này, chúng tôi sẽ mô tả ngắn gọn thành phần của các hóa chất và trợ chất dệt, lý do sử dụng chúng, cách thức sử dụng chúng, và tiềm năng của việc phát thải khí, nước thải, sức khỏe nơi làm việc/quan ngại về an toàn tiêu dùng, và tiềm năng dư lượng trên sản phẩm tiêu dùng cuối cùng. Lưu ý: So sánh hoàn thiện vải với hoàn thiện hàng may mặc. Trong phần "Ứng dụng" của mỗi bảng, chúng tôi bàn về cách thức sử dụng các hóa chất dệt và các trợ chất cho các loại vải. Các hóa chất tương tự được sử dụng nếu việc hoàn thiện hàng may mặc được thực hiện, nhưng chúng gần như luôn luôn được áp dụng bằng cách sử dụng một quá trình xả (so với một quá trình ngấm ép). Kết quả là, việc hoàn thiện hàng may mặc (ví dụ, với việc sản xuất quần jean) thường dẫn đến việc thải ra nhiều nước thải của các hóa chất và trợ chất dệt. Việc hoàn thiện vải, thường là một qui trình ngấm ép, thường dẫn đến việc phát thải các hóa chất này vào không khí nhiều hơn. 3.1 Chất rũ hồ Thường là các amylase (rũ hồ bằng enzym), persulfate (giũ hồ oxy hóa), Thành phần glycol và tenside Cũng có thể rũ hồ không sử dụng trợ chất. Các chất rũ hồ được sử dụng để hòa Công dụng tan hoặc phân hủy chất hồ để rửa sạch chúng. Các qui trình ngấm ép-chưng hấp, ngấm ép-ủ lạnh và liên tục (ví dụ máy nhuộm cuốn) có thể được sử dụng để thực hiện việc rũ hồ cho vải. Với việc Cách sử dụng rũ hồ bằng enzyme, pad-steam chỉ được áp dụng cho những lô hàng lớn và có enzyme ổn định theo các điều kiện hấp hơi. Có đến 100% các chất này có thể được thải vào nước thải; tất cả các Các tác động môi trường chất đều có tính phân hủy sinh học cao. Việc phát thải vào không khí là không đáng kể. Có một số nguy hiểm về tính mẫn Sức khỏe nơi làm việc/Quan ngại cảm hô hấp với các men phân giải về an toàn tinh bột. Quan ngại về an toàn tiêu dùng Không được dự kiến. Trang 32/158
33. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.2 Các chất kiềm hóa Qui trình này được thực hiện với kiềm (xút) mạnh cùng với chất hoạt động bề mặt. Thông thường thì các alkylsulfate được sử dụng. Như các Thành phần phụ phẩm, chúng có chứa các alkylalcohols-diols. Chúng chứa các photphoric acid ester như các tributylphosphate như là chất chống tạo bọt. Các chất kiềm hóa làm tăng độ bền Công dụng chắc của vải và tạo ra bề mặt bóng mượt. Các chất kiềm hóa có thể được áp dụng theo một số kỹ thuật khác nhau, bao gồm (1) dưới sức căng ở nhiệt độ lạnh và (2) kép giãn nóng ở nhiệt độ gần với điểm sôi, sau đó là làm mát xuống nhiệt độ môi trường Cách sử dụng xung quanh và rửa dưới sức căng. Để đảm bảo chất kiềm hóa thâm nhập đồng nhất vào vải, chất tạo ẩm có thể được sử dụng (đặc biệt là ở nhiệt độ môi trường xung quanh). Việc phát thải vào không khí là không đáng kể. Các chất hoạt tính Các tác động môi trường và phụ phẩm được xả vào nước thải. Khả năng phân hủy sinh học là khá tốt. Sức khỏe nơi làm việc/Quan ngại Ảnh hưởng đến không khí ở nơi làm về an toàn việc là không đáng kể. Quan ngại về an toàn tiêu dùng Không được dự kiến. Trang 33/158
34. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.3 Chất cọ rửa, chất giặt Các chất nền của bông được cọ rửa bằng: • kiềm (sodium hydroxide, sodium carbonate) • các ethoxylate rượu béo (với các phosphonate <5%), • Các chất hoạt động bề mặt, nói chung (có các tác nhân tạo phức <5%). Dưới đây là danh sách các chất hoạt động bề mặt chính được sử dụng trong ngành dệt (tenside anion và không ion thường được sử dụng để giặt/cọ rửa): • Anion: sodium palmitate, sodium stearate, các dầu sulfate, các Thành alkylarylsulfonate, dialkylsulfosuccinate, sulfated alkanolamide, sulfated phần alkylphenolpolyglycol • Cation: các chất dẫn xuất Alkylaminammonium, benzyldimethylalkylammonium chloride, cetyl pyridinium chloride • Lưỡng tính: Các hợp chất amin được kết hợp với các nhóm carboxylic, sunfate, hoặc sulfonic acid • Không-ion: Các alkylphenol ethoxylate (xem nhận xét dưới đây trong Mục 3.3.1), và/hoặc các ethoxylate rượu béo, ethoxylate acid béo hoặc ethoxylate amine béo Các chất tổng hợp không được giặt bằng xút ăn da, mà thay vào đó bằng chất tẩy anion hoặc không ion (xem trên đây). Công Các chất cỏ rửa và giặt được sử dụng để loại trừ các dầu và trợ dụng chất khác ra khỏi vải khi chúng không còn cần thiết nữa. Đối với sợi và xơ, việc cọ rửa thường được thực hiện như một qui trình Cách sử theo từng đợt. Vải được cọ rửa theo một phương thức liên tục, sử dụng dụng một qui trình pad-steam. Các chất hoạt động bề mặt được thải ra trong nước thải. Nếu các APEO được sử dụng, những nồng độ có thể đo lường được Tác động của một hỗn hợp APEO và sản phẩm phân hủy sinh học của nó, môi alkylphenol, sẽ hiện diện trong nước thải (xem Mục 3.1.1 dưới đây). Việc trường phát thải vào không khí là không đáng kể. Các dư lượng của các ethylene oxide, glycol, và chất đơn phân không phát triển áp lực khí đủ cao trong giai đoạn ngậm nước để có thể bay lên vào không khí. Sức khỏe nơi làm việc/Quan Ảnh hưởng đến không khí ở nơi làm việc là không đáng kể. ngại về an toàn Nói chung, không được dự kiến. Tuy nhiên, các nồng độ của các APEO Quan được sử dụng trong cọ rửa len và da có thể dẫn đến các dư lượng rõ rệt ngại về trong hàng dệt và da. Việc giặt hàng may mặc tại nhà có những dư lượng an toàn này sẽ dẫn đến việc thải APEO đến nhà máy xử lý nước thải của thành tiêu dùng phố. Xem Mục 3.3.1 dưới đây. Trang 34/158
35. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.3.1 Về các Alkylphenol Ethoxylate (các APEO) Các APEO đã được sử dụng (và trong một số lĩnh vực, chúng tiếp tục được sử dụng) như là chất hoạt động bề mặt rất hiệu quả để cọ rửa len và da. Chúng cũng được sử dụng rộng rãi hơn trong công thức thuốc nhuộm như là một chất tạo nhũ hoặc chất phân tán. Các APEO thuộc về nhóm các chất hoạt động bề mặt không ion, bao gồm một phần cực (ưa nước) và một phần không cực (kị nước). Trong các APEO, nhóm ưa nước là một chuỗi polyethoxylate có các mức độ ethoxy hóa khác nhau (số đơn vị ethoxylate (EO) = 1- 40). Miền kỵ nước được cung cấp bởi các alkylphenol (AP) trong đó các chuỗi hydrocarbon phân nhánh thường chứa tám nguyên tử carbon (tức ocytylphenol) hoặc chín nguyên tử carbon (tức nonylphenol). Các alkylphenol được biết như là chất gây rối loạn nội tiết yếu; trong khi các APEO thì độc đối với cá. Tác động môi trường. Phần lớn các APEO được sử dụng trong các dung dịch nước, do đó, chúng được thải vào nước thải của thành phố và nước thải công nghiệp rồi được dẫn đến các nhà máy xử lý nước thải. Trong các bước xử lý nước cống thải khác nhau, một quá trình phân hủy sinh học phức tạp của các APEO diễn ra, dẫn đến sự hình thành một số chất chuyển hóa (ít có khả nãng phân hủy sinh học). Các sản phẩm thoái hóa 4- alkylphenol diethoxylate (AP2EO), monoethoxylate 4 alkylphenol (AP1EO), (4- alkylphenoxy) ethoxy] acetic acid (AP2EC), (4-alkylphenoxy) acetic acid (AP1EC), và các 4-alkylphenol (được tạo thành bằng cách rút ngắn của chuỗi ethoxy ưa nước) thì bền vững, ưa mỡ mạnh và độc hại hơn so với các hợp chất mẹ. Việc thải các hợp chất có độc tính cao này thông qua nước thải thứ cấp hoặc bùn cống thải có thể gây hại cho môi trường nước hoặc trên mặt đất. Do mối quan ngại đáng kể về việc sử dụng các APEO, chúng đã được thay thế mạnh mẽ trong chất tẩy rửa để giặt ở một số quốc gia. Cuộc thảo luận về nonylphenol (NP) trong môi trường gần đây đã sôi nổi trở lại vì hoạt tính estrogen của nó. Nó đã được xác định trong các nghiên cứu là gây ra sự tăng sinh của MCF7, tức các tế bào ung thư vú ở con người, và làm giảm kích thước tinh hoàn và sự sản xuất tinh trùng hàng ngày ở chuột đực. Trang 35/158
36. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.4 Các hóa chất giặt khô Một loạt các hóa chất được sử dụng (cũng để loại bỏ các vết bẩn từ các loại vải và hàng may mặc và làm sạch máy). Chúng bao gồm: • Ethanol, acetic acid ester, v.v • Các terpen như d-limonene • Các hydrocacbon chứa clo như Thành phần perchloroethylene, dichloromethane, trichloroethylene, carbon tetrachloride, v.v • Các chất hoạt động bề mặt, các carbonic acid và các trợ chất khác. Perchloroethylene thường được sử dụng trong giặt khô. Các chất giặt khô thường được sử dụng để loại Công dụng bỏ các phụ liệu không mong muốn và bất kỳ vết bẩn nào từ vải. Các chất giặt khô có thể được sử dụng trong một chế độ không liên tục ở dạng chuỗi trong Cách sử dụng một máy sấy khô (cho vải dệt kim) và liên tục trong toàn bộ chiều rộng (cho vải dệt thoi và dệt kim). Một số các dung môi hữu cơ được thải vào không khí, các giá trị giới hạn phát thải halide Tác động môi trường phải được theo dõi. Một số các dung môi được thải ra trong nước thải, nơi chúng có khả năng phân hủy sinh học khá tốt. Việc phát thải các dung môi này ở nơi làm việc là một mối quan tâm. D-Limonene được phân loại như chất gây mẫn cảm và đang được đánh Sức khỏe nơi làm giá về các hiệu ứng gây ung thư có thể có. Các việc/Quan ngại về an toàn hydrocacbon chứa clo được sử dụng có tác dụng độc hại và có thể gây ung thư. Các giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp phải được theo dõi. Hàng may mặc làm từ sợi tổng hợp và pha trộn tổng hợp có thể giữ lại từ 0,1 đến 0,5% dư Quan ngại về an toàn tiêu lượng perchloroethylene dù perchloroethylene dùng được sử dụng trong sản xuất hàng giặt khô hoặc khi được giặt khô bởi người tiêu dùng sau khi mua. Trang 36/158
37. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.5 Các chất tẩy trắng 3.5.1 Các chất tẩy trắng vô cơ Thành Các chất tẩy trắng vô cơ chủ yếu là các chất oxy hóa như hydrogen peroxide phần (chủ yếu) và hypochlorite/chlorite. Tuy nhiên, một số chất khử cũng được sử dụng, chẳng hạn như natrium dithionite (chủ yếu). Công Các chất khử được sử dụng để giảm các tác nhân oxy hóa thặng dư cũng dụng như cho các qui trình tẩy trắng khử (ví dụ, polyamide dùng trên len) Một loạt các qui trình tẩy trắng có thể được sử dụng, bao gồm theo Cách sử mẻ-lạnh, tẩy trắng trong điều kiện hấp, ngấm ép-theo mẻ, và theo chế dụng độ liên tục. Phát thải vào không khí không phải là một mối quan ngại vì những áp lực hơi của các thành phần này là khá thấp (ngoại trừ ClO2 trong tẩy trắng bằng clorine). Việc phát thải vào không khí sau quá trình làm khô cũng không đáng kể. Các chất thải trong nước thải là một mối quan ngại với các chất tẩy trắng, vì một số lý do. Hypochlorite hoặc chlorite dẫn đến việc thải halide hữu cơ có khả năng hút bám (AOX) trong nước thải dệt và các nồng độ COD có liên quan. Nếu nước thải từ các qui trình chứa peroxide khác nhau được kết hợp với Các tác nước thải có chứa chloride (NaCl từ nhuộm, in, MgCl2 từ công đoạn hoàn động môi thiện), các chloride vô cơ có thể bị oxy hóa để có thành phần oxy hoạt tính trường (các chlorite/hypochlorite). Những chất này tạo ra AOX, không thể giải thích được cho "chất tẩy trắng peroxide," mà nó tẩy trắng không có chlorite. Chất này, đến lượt nó, dẫn đến các nồng độ COD tại nhà máy xử lý nước cống thải và các lệ phí liên quan. Mặc dù không có sự tương tác với nước thải có chứa chloride, nước thải có chứa peroxide có thể tạo ra "COD ảo" theo các điều kiện thử nghiệm COD. (Việc thử nghiệm này sử dụng dichromate để oxy hóa tất cả carbon thành CO2. Lượng oxy tương đương được tiêu thụ tạo ra giá trị COD. Do dichromate là một chất oxy hóa mạnh hơn peroxide, peroxide sẽ bị khử, tiêu thụ oxy từ dichromate và tạo ra một giá trị COD). Việc phát thải acetic acid, peracetic acid, formic acid, H2O2, và chlorodioxide Sức khỏe vào không khí ở nơi làm việc có thể được quan tâm. Nên theo dõi các giới hạn nơi làm phơi nhiễm nghề nghiệp. việc/Quan ngại về an Cảnh báo: Hydrogen peroxide phản ứng với acetic accid để tạo thành toàn peroxyacetic acid, mà nó có các tính chất gây đột biến gen. Ngoài ra, nguy cơ nổ phải được xem xét cho các công thức cô đặc. Quan ngại về an toàn Không được dự kiến. tiêu dùng Trang 37/158
38. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.6 Các chất tạo ổn định Các chất tạo ổn định là những chất hữu cơ có thành phần phức tạp, chẳng hạn như: Thành phần • các polycarbonic acid • các phosphonate • các aminocarbonic acid (EDTA / DETPA) Các chất tạo ổn định được thường được sử dụng cho các kim loại phức tạp không hòa tan để Công dụng chúng trở thành hòa tan được và sẽ không lắng đọng trên các loại vải, nhờ đó tránh các vấn đề về chất lượng nhuộm. Một loạt các qui trình có thể được sử dụng, bao Cách sử dụng gồm theo mẻ-lạnh, ứng dụng theo điều kiện hấp, ngấm ép-theo mẻ, và theo chế độ liên tục. EDTA (ethylene diamine tetraacetic acid) là một vấn đề trong nước thải bởi vì khả năng phân hủy sinh học thấp của nó và một thực tế rằng nó tái huy động các kim loại nặng từ cặn bùn. Các phosphonate có sự liên kết P-C rất mạnh và do đó không có khả năng phân hủy sinh học (trong cả điều kiện hiếu khí lẫn kỵ khí). Tuy nhiên, sự phân hủy quang xúc tác được quan sát thấy. Tỷ lệ mà ở đó các phosphonate tạo ra Tác động môi trường các phức hợp có các kim loại nặng là khá cao, làm phát sinh chỉ những lượng rất nhỏ các hàm lượng kim loại nặng tự do trong nước thải. Các phosphonate này phần lớn sẽ liên kết với bùn cặn, hạn chế khả năng tái sử dụng của cặn bùn, nhưng cũng có nghĩa là chỉ những số lượng rất nhỏ của các phosphonate được thải vào nước tiếp nhận chúng. Các polycarbonic acid có thể dễ dàng bị suy thoái và không gây ra vấn đề đối với việc tái sử dụng bùn cặn. Sức khỏe nơi làm việc/Quan Không được dự kiến. ngại về an toàn Quan ngại về an toàn tiêu Không được dự kiến. dùng Trang 38/158
39. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.7 Các chất làm sáng quang học Các chất dẫn xuất stilbene. Những trợ chất Thành phần theo công thức là các chất phân tán và glycol. Các chất làm sáng quang học thường được Công dụng sử dụng khi việc tẩy trắng là không đủ để đạt được mức độ trắng của vải theo yêu cầu. Một quá trình ngấm ép thường được sử Cách sử dụng dụng để áp dụng các chất làm sáng quang học. Bởi vì các lượng sử dụng nhỏ, các chất làm Tác động môi trường sáng quang học được dự kiến là có ảnh hưởng không đáng kể. Sức khỏe nơi làm việc/Quan Không vượt qua giới hạn bảo vệ nơi làm ngại về an toàn việc bình thường Quan ngại về an toàn tiêu Không được dự kiến. dùng 3.8 Thuốc nhuộm (chất tạo màu) 3.8.1 Phân loại thuốc nhuộm (chất tạo màu) - Tổng quan Chất tạo màu được sử dụng trong công nghiệp dệt có thể đầu tiên được chia thành thuốc nhuộm (các chất hòa tan được) và bột màu (các chất không hòa tan). Thứ hai, các chất tạo màu có thể được tổ chức theo các công nghệ ứng dụng chúng - thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm cầm màu, thuốc nhuộm axit/bazơ, thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm phức hợp kim loại và các bột màu. Cuối cùng, thuốc nhuộm có thể được phân loại theo thành phần hóa học của chúng (azo, anthraquinone, lưu huỳnh, triphenylmethane, indigoid, phthalocyanine, v.v ) hoặc theo cách mà chúng hoạt động trong quá trình nhuộm. Hầu hết các chất tạo màu được sử dụng trong công nghiệp dệt là những thuốc nhuộm hòa tan. Đa số rõ ràng trong các chất này là thuốc nhuộm azo (70-80%). Hầu hết các bột màu trên thị trường là bột màu azo, tiếp theo là các phthalocyanine. Gần như tất cả các loại thuốc nhuộm được mô tả trong tài liệu hướng dẫn này hiện đang được sử dụng trong ngành công nghiệp dệt và không thể dễ dàng được thay thế, bởi vì mỗi loại thuốc nhuộm đều có những lợi ích cụ thể của nó khi so với những loại thuốc nhuộm khác. Ví dụ, khi nhuộm cellulose, thuốc nhuộm trực tiếp và hoạt tính thường được Trang 39/158
40. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất sử dụng. Thuốc nhuộm hoạt tính tạo ra các màu tươi sáng và hiệu suất của nó là tuyệt vời. Tuy nhiên, thuốc nhuộm trực tiếp đôi khi được sử dụng để nhuộm cellulose (mặc dù độ bền màu của nó thấp hơn nhiều hơn so với thuốc nhuộm hoạt tính), bởi vì thuốc nhuộm trực tiếp sử dụng trong qui trình dễ nhất này có chi phí thấp. Bảng 3.1 cho thấy các loại thuốc nhuộm khác nhau áp dụng cho các loại vải khác nhau. Bảng 3.1: Ứng dụng của thuốc nhuộm đối với các loại vải CA PAC CO WO LI SI CV PA PES Cellulose Polyacrylo Bông Len Lanh Sisal vitcô Polyamide Polyester acetate nitrile Axit x x x x (anion) Cầm màu x x (chrome) Cơ bản x (cation) Phức hợp x x x kim loại x Trực x (pha x x x x tiếp trộn) Hoàn x x x x x x nguyên Lưu x x x x huỳnh Azoic không x x x x hòa tan Hoạt tính x x x x x x x Phân x x x tán 3.8.2 Thuốc nhuộm bazơ hoặc cation Thuốc nhuộm bazơ (hoặc cation) được sử dụng để đạt được màu sắc tươi sáng, thường là đối với xơ polyacrylonitrile. Độ bền mầu trên xơ polyacrylonitrile là tuyệt vời. Tuy nhiên, khi áp dụng cho cellulose, thuốc nhuộm bazơ có độ bền màu kém với ánh sáng và sự cọ xát. Thuốc nhuộm bazơ có thể được hòa tan trong nước, nhưng acetic acid mang lại kết quả tốt hơn. Chúng trước tiên được hòa tan trong acetic acidit và sau đó trộn với nước nóng để tránh sự kết hợp của các phân tử thuốc nhuộm. Để biết thông tin về những tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. Trang 40/158
41. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.8.3 Thuốc nhuộm acid hoặc anion Thuốc nhuộm acid (hoặc anion) được sử dụng để nhuộm sợi protein, polyamide, và polyacrylonitrile được hiệu chỉnh. Độ bền màu với ánh sáng và giặt thì từ kém đến rất tốt, tùy thuộc vào cấu trúc hóa học của thuốc nhuộm. Thuốc nhuộm acid có thể dễ dàng hòa tan trong nước. Dung dịch thuốc nhuộm mà trong đó chúng được hòa tan có độ pH mang tính acid. Để biết thông tin về những tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. 3.8.4 Thuốc nhuộm cầm màu Thuốc nhuộm cầm màu có thể được phân loại như thuốc nhuộm acid, nhưng do công nghệ sử dụng chúng, chúng là một loại thuốc nhuộm độc lập. Các phân tử thuốc nhuộm này không chứa crom, tuy nhiên crom có mặt trong muối được sử dụng để gắn kết thuốc nhuộm vào các sợi vải. Các muối thường được sử dụng trong quá trình này là: potassium dichromate, potassium chromate và sodium dichromate. Thuốc nhuộm cầm màu được sử dụng để nhuộm sợi protein và polyamide. Một muối crom được pha trộn vào dung dịch nhuộm để gắn kết thuốc nhuộm vào sợi. Độ bền màu với ánh sáng và giặt là tuyệt vời. Tác động môi trường liên quan đến crom phụ thuộc vào trạng thái oxy hóa của nó. Ở dạng hóa trị sáu của nó, crom có tính độc hại cao gấp 100 đến 1.000 lần so với hầu hết các hợp chất hóa trị ba thông dụng nhất. Crom III thể hiện độc tính cấp thấp, trong khi crom VI rất độc hại và đã được chứng minh là gây ung thư ở động vật. Do hiệu quả cao và đặc tính được sử dụng hết tuyệt vời của dung dịch nhuộm, thuốc nhuộm có chứa crom có những tác động môi trường tương đối nhỏ thông qua nước thải. Crom VI chỉ được sử dụng (và khó khăn để thay thế) như là một chất cầm màu cho việc nhuộm len. Trong quá trình nhuộm, crom VI bị khử bởi crom III nếu quá trình này được kiểm soát. Nếu nhà máy nhuộm kiểm soát lượng thuốc nhuộm và độ pH chính xác khi sử dụng các thuốc nhuộm cầm màu, chúng có thể đáp ứng các tiêu chuẩn luật pháp nghiêm ngặt của Đức đối với nước thải là 0,5 ppm của tổng lượng crom trong nước thải. Để biết thêm thông tin về các tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. 3.8.5 Thuốc nhuộm phức hợp kim loại Thuốc nhuộm phức hợp kim loại được tạo thành từ một nguyên tử kim loại liên kết với một hoặc nhiều phân tử thuốc nhuộm. Những loại thuốc nhuộm này thường được sử dụng trên các sợi protein và polyamide. Thuốc nhuộm phức hợp kim loại 1:1 (chỉ định một phân tử thuốc nhuộm liên kết với 1 nguyên tử kim loại) được sử dụng trong các dung dịch có tính axit mạnh. Thuốc nhuộm Trang 41/158
42. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất phức hợp kim loại 1:2 (chỉ định 2 phân tử thuốc nhuộm liên kết với nguyên tử kim loại) được áp dụng trong dung dịch trung tính hoặc có tính acid yếu (pH 5-6,5). Thuốc nhuộm phức hợp kim loại đôi khi sử dụng crom III cho nguyên tử kim loại. Tác động môi trường liên quan đến crom phụ thuộc vào trạng thái oxy hóa của nó. Crom III thể hiện độc tính cấp thấp, trong khi crom VI rất độc hại và đã được chứng minh là gây ung thư ở động vật. Do hiệu quả cao và đặc tính sự dụng hết tuyệt vời của dung dịch nhuộm, thuốc nhuộm có chứa crom có những tác động môi trường tương đối nhỏ thông qua nước thải. Nếu nhà máy nhuộm kiểm soát lượng thuốc nhuộm và độ pH chính xác khi sử dụng các thuốc nhuộm phức hợp kim loại, chúng thậm chí có thể đáp ứng các tiêu chuẩn luật pháp nghiêm ngặt của Đức đối với nước thải là 0,5 ppm của tổng lượng crom trong nước thải. Để biết thêm thông tin về các tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. 3.8.6 Thuốc nhuộm trực tiếp Thuốc nhuộm trực tiếp chủ yếu được sử dụng để nhuộm các chất nền cellulose và, như thuốc nhuộm anion, thuốc nhuộm trực tiếp có các đặc tính acid. Độ bền màu giặt thì kém, trong khi độ bền với ánh sáng thì từ kém đến tuyệt vời. Thuốc nhuộm trực tiếp đôi khi được dùng để nhuộm sợi protein (đặc biệt là trong sự pha trộn). Thuốc nhuộm được sử dụng trực tiếp trên sợi cellulose trực tiếp mà không cần trợ chất cầm màu. Để biết thông tin về các tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. 3.8.7 Thuốc nhuộm hoàn nguyên Thuốc nhuộm hoàn nguyên được sử dụng chủ yếu cho những sợi cellulose. Đôi khi chúng được sử dụng trên các sợi protein và polyamide. Để biết thông tin về các tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. 3.8.8 Thuốc nhuộm lưu huỳnh Thuốc nhuộm lưu huỳnh bao gồm cấu trúc amino và phenolic gắn kết với các hợp chất lưu huỳnh, và có trọng lượng phân tử cao. Nhiều loại thuốc nhuộm khác có chứa lưu huỳnh trong các phân tử của chúng, nhưng chỉ các loại thuốc nhuộm mà nó không tan trong nước và tan được bởi sodium sulfide trong một môi trường kiềm thuộc loại này. Thành phần xhính xác của chúng không phải luôn luôn được biết bởi vì chúng được tạo thành từ các chất phức tạp. Thuốc nhuộm lưu huỳnh thường được sử dụng trên các xơ cellulose, đặc biệt là xơ bông. Chúng không mang lại sắc thái tươi sáng trên cellulose, nhưng chi phí thấp và cung cấp độ bền màu khi giặt. Độ bền đối với ánh sáng có các mức độ từ kém đến tuyệt vời. Để biết thông tin về các tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. Trang 42/158
43. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.8.9 Thuốc nhuộm naphtol Thuốc nhuộm naphtol thuốc nhuộm azo không hòa tan được tổng hợp từ hai hợp chất trên bản thân xơ(chủ yếu là xơ bông), do đó chúng cũng được gọi là thuốc nhuộm hiện hình. Xơ được xử lý bằng các thành phần diazo (được gọi là các bazơ tự do và muối diazonium) và các thành phần ghép (chủ yếu được chiết xuất từ beta-naphtol), mà chúng phản ứng để tạo ra azo chromophore (phần này của các phân tử chịu trách nhiệm về màu sắc của nó). Thuốc nhuộm naphtol không hòa tan trong nước, và do đó độ bền khi giặt là tốt. Mặt khác, độ bền cọ xát thì kém bởi vì những thuốc nhuộm này để lại một cấu trúc bột màu trên sợi. Độ bền ánh sáng thường đạt các giá trị cao và sắc thái tươi sáng có thể đạt được. Thuốc nhuộm naphtol được sử dụng chủ yếu để đạt được các màu cam, đỏ và màu đỏ tươi. Một nhóm đặc biệt của thuốc nhuộm phân tán/hiện hình – thuốc nhuộm diazo phân tán – được sử dụng để nhuộm polyester. Khoảng 70% đến 80% thuốc nhuộm được sử dụng hiện nay thuộc về các nhóm thuốc nhuộm azo. Trong các điều kiện khử, các thuốc nhuộm này có thể sản xuất các amine, một số trong đó là chất gây ung thư. Một danh sách của các amine gây ung thư mà thuốc nhuộm azo có thể có liên quan được thể hiện trong Bảng 3.2 dưới đây. Mặc dù một số nước đã cấm bán thuốc nhuộm dệt may có thể tạo thành các amine gây ung thư, hơn 100 loại thuốc nhuộm azo có tiềm năng tạo thành các amine gây ung thư vẫn còn có sẵn trên thị trường thế giới. Để biết thông tin về các tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. Bảng 3.2: Các amin gây ung thư (các số CAS) (Dựa trên các qui định quốc tế) 3,3’-dimethyl-4,4’- 1 4-aminodiphenyl (92-67-1) 13 diaminodiphenylmethane (838-88-0) 2-methoxy-5-methylaniline 2 Benzidine (92-87-5) 14 (120-71-8) 4,4’-methylene-bis-(2- 3 4-chloro-o-toluidine (95-69-2) 15 chloraniline) (101-14-4) 4 2-naphthylamine (91-59-8) 16 4,4’-oxydianiline (101-80-4) 5 p-chloroaniline (106-47-8) 17 4,4’-thiodianiline (139-65-1) 6 2,4-diaminoanisol (615-05-4) 18 o-toluidine (95-53-4) 4,4’-diaminodiphenylmethane 2,4-toluenediamine (TDA) (95- 7 19 (101-77-9) 80-7) 3,3’-dichlorobenzidine (91-94- 2,4,5-trimethylaniline (137-17- 8 20 1) 7) 3,3’-dimethoxybenzidine (119- 9 21 o-aminoazotoluene (97-56-3) 90-4) 3,3’-dimethylbenzidine (119- 2-amino-4-nitrotoluene (99-55- 10 22 93-7) 8) 11 4-aminoazobenzene (60-09-3) 23 o-anisidine (90-04-0) 12 2,4-xylidine (95-68-1) 24 2,6-xylidene (87-62-7) Trang 43/158
44. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.8.10 Thuốc nhuộm hoạt tính Thuốc nhuộm hoạt tính tận dụng một chromophore gắn với một nhóm thế có khả năng phản ứng trực tiếp với chất nền của xơ. Các chromophore được sử dụng chủ yếu là các phân tử azoic, anthraquinonic hoặc phức hợp kim loại. Màu ngọc lam và màu xanh hải quân thường là các phức hợp đồng hoặc nickel của các phthalocyanine. Thuốc nhuộm hoạt tính trên xơ đã thay thế phần lớn thuốc nhuộm trực tiếp, azoic và hoàn nguyên trong việc nhuộm xơcellulose. Một số loại cũng thích hợp cho các xơ polyamide và protein. Thuốc nhuộm hoạt tính tạo nên các liên kết hóa học cộng hóa trị với chất xơ, tạo ra các đặc tính bền màu tuyệt vời. Các phân tử thuốc nhuộm bao gồm hai phân đoạn - một phân đoạn hoạt tính và thể màu. Phân đoạn hoạt tính có thể là bất kỳ trong số các loại phân tử - ví dụ, vinylsulfone, chlorotriazine, fluoropyrimidine, chloropyrimidine, chlorofluoropyrimidine. Được sử dụng phổ biến nhất là phân tử hoạt tính vinylsulfone. Các loại thuốc nhuộm hoạt tính hai chức năng có các đặc tính hoạt tính cao hơn và linh hoạt liên quan đến các thông số xử lý khác nhau. Những thuốc nhuộm này gồm có hai nhóm hoạt tính khác nhau (một loại thường là một vinyl sulfone). Các giá trị cố định tăng lên đến 85 đến 90% khi sử dụng thuốc nhuộm hoạt tính hai chức năng. Thuốc nhuộm hoạt tính dễ hòa tan trong nước, nhưng chúng có đặc tính độ bền màu tốt (ngoại trừ việc bị clo tấn công), do liên kết hóa học mạnh mẽ. Màu tươi sáng có thể đạt được. Thuốc nhuộm hoạt tính có thể chứa các tỷ lệ cao (tính theo trọng lượng) của các halogen, mà chúng thường rời khỏi phân tử sau khi đã hình thành một liên kết cộng hóa trị với xơ và cuối cùng trở thành muối trong dung dịch nhuộm hoặc trong dung dịch rửa. Để biết thông tin về các tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. 3.8.11 Thuốc nhuộm phân tán Thuốc nhuộm phân tán bao gồm các hợp chất hữu cơ không tan trong nước nhưng có thể phân tán trong nước với sự trợ giúp của các trợ chất riêng biệt. Thuốc nhuộm phân tán thường được sử dụng cho xơ polyester, acetate và polyamide. Độ bền với ánh sáng nói chung là khá tốt, trong khi độ bền màu khi giặt phụ thuộc vào cấu trúc của xơ mà thuốc nhuộm được sử dụng. Thuốc nhuộm phân tán có thể được áp dụng cho xơ theo các công nghệ khác nhau: • Ứng dụng phân tán trong nước trực tiếp được hỗ trợ bởi các chất mang ở các nhiệt độ dưới 100°C • Ứng dụng trực tiếp trên 100°C • Ứng dụng bằng cách làm hòa tan thuốc nhuộm trong xơ ở các nhiệt độ cao (ví dụ, qui trình gia nhiệt khô). Trang 44/158
45. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Thuốc nhuộm phân tán có thể có một hiệu ứng gây mẫn cảm (dị ứng). Bảng 3.3 liệt kê các thuốc nhuộm có thể gây dị ứng. Ngoài việc kích thích da, các vấn đề hô hấp hoặc mũi và ngứa mắt có thể xảy ra. Để biết thông tin về các tác động môi trường, xem Mục 3.8.12. Bảng 3.3: Các thuốc nhuộm gây dị ứng Loại hóa chất Màu-Chỉ số-Tên Đỏ phân tán Red 11, 15 Anthraquinone Xanh phân tán 1, 3, 7, 26, 35 Đỏ phân tán 1, 17 Các thuốc nhuộm Azo Xanh phân tán 102, 124 Cam phân tán 1, 3, 76 Các thuốc nhuộm Nitro Vàng phân tán 1, 9 Methine Xanh phân tán 39, 49 Quinoline Xanh phân tán 54, 64 Triphenylmethane Tím acid 17 Các loại khác Chromate 3.8.12 Các tác động môi trường của thuốc nhuộm Một trong những nguyên nhân chính của ô nhiễm trong quá trình nhuộm có liên quan đến thuốc nhuộm không cố định mà kết quả là nó được thải ra trong nước thải. Bảng 3.4 liệt kê các mức độ cố định của các loại thuốc nhuộm qua ba qui trình nhuộm (nhuộm liên tục, in, và nhuộm từng đợt). Bảng 3.4: Các mức độ sử dụng hết trung bình C = nhuộm liên tục, P = In, B= Nhuộm từng đợt Loại thuốc nhuộm Qui trình Mức độ cố định (%) Phân tán C 88 – 99 Phân tán P 91 – 99 Trực tiếp B 64 – 96 Hoạt tính – len B 90 – 97 Hoạt tính – bông B 55 – 80 Hoạt tính – tổng quát B 55 – 95 Hoạt tính – tổng quát P 60 Hoàn nguyên C 70 – 95 Hoàn nguyên P 70 – 80 Lưu huỳnh C 60 – 90 Trang 45/158
46. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Lưu huỳnh P 65 – 95 Acid – một nhóm SO3 B 85 – 93 Acid ->1 các nhóm SO3 B 85 – 98 Bazơ (cation) B 96 – 100 Azoic (naphthol) C 76 – 89 Azoic (naphthol) P 80 – 91 Phức hợp kim loại B 82 – 98 Bột màu C ~100 Bột màu P ~100 Việc nhuộm liên tục dẫn đến các tỉ lệ xả thải thấp hơn so với nhuộm từng đợt bởi vì dung tỷ nhuộm nhỏ hơn. Các tỉ lệ thải cho qui trình in thì tương tự như nhuộm liên tục. Thuốc nhuộm mà nó không được sử dụng hết hoàn toàn hoặc không cố định trên xơ, hoặc được tái sử dụng, cuối cùng được thải ra trong nước thải. Có một tác động trực quan cao, và tùy thuộc cào cấu trúc của các thuốc nhuộm, chúng có thể dẫn đến bất cứ điều nào sau đây: một lượng các hợp chất hữu cơ cao (thường thể hiện ở các giá trị cao đối với COD và BOD), các giá trị AOX (các halide hữu cơ hút bám) cao và kim loại nặng như đồng, kẽm, crom và nicken rất độc hại cho môi trường. Bởi vì thuốc nhuộm được thiết kế để được ổn định trong hàng dệt, chúng thường không dễ dàng phân huỷ sinh học trong điều kiện hiếu khí. Cũng nên chú ý rằng một công thức thuốc nhuộm có chứa khoảng 30% thuốc nhuộm tinh khiết, do đó phần lớn các công thức có chứa các chất phân tán không có khả năng phân hủy sinh học (ví dụ, các sản phẩm ngưng tụ naphthalene sulfonic acid) và các chất tiêu chuẩn hóa. Các thuốc nhuộm hiện đại và chất làm sáng là các phân tử chromophoric hữu cơ lớn rất khó bị phá vỡ và oxy hóa ở một tốc độ rất chậm, và một số phản ứng thuốc nhuộm đặc biệt là thuốc nhuộm hoạt tính thủy phân và thuốc nhuộm acid nhất định không dễ dàng được hút bám bởi bùn cặn hoạt tính trong qui trình xử lý nước thải. Các nguyên nhân khác gây ô nhiễm liên quan đến việc sử dụng các trợ chất được thêm vào trước hoặc trong quá trình nhuộm để tạo điều kiện và/hoặc cải thiện qui trình nhuộm (xem Mục 3.8). Những trợ chất này có thể góp phần vào hiện tượng phú dưỡng của nước bề mặt bằng cách làm tăng nồng độ phosphorus và nitrogen. 3.9 Các chất trợ nhuộm Các chất bazơ vô cơ sau đây được tìm thấy trong ngành dệt nhuộm: • Sodium chloride • Silicic acid, các silicate Thành phần • Các sulfite, sulfide, thiosulfate • Các sulfate • Các dichromate • Các phosphate, borate Trang 46/158
47. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Các chất hữu cơ sau đây được tìm thấy trong ngành dệt nhuộm: • Acetic acid, các acetate • Acid formic Một danh sách các chất hoạt tính của các chất trợ nhuộm được tìm thấy trong ngành hoàn thiện dệt được thể hiện trong Bảng 3.5 sau đây. Các chất trợ nhuộm phổ biến nhất là các chất làm đều màu, được sử dụng để cải thiện sự phân bố đồng bộ của thuốc nhuộm trong vải. Các chất làm ẩm, thẩm thấu, khử khí; các Công dụng chất phân tán, các chất cho acid, các chất chống tạo bọt, và các chất mang cũng được sử dụng như các chất trợ nhuộm. Các trợ chất được sử dụng với thuốc nhuộm trong các dung dịch xả hoặc trong một qui trình padding (nhuộm bằng bột màu). Phương thức áp dụng chính cho việc nhuộm và ứng Cách sử dụng thuốc nhuộm là padding - điều này tạo sự thuận lợi về dụng việc chọn lựa được xác định tốt, tiêu thụ năng lượng ít hơn, và nước thải ít hơn. . Nhiều acid được trung hòa trong quá trình nhuộm/rửa và được thải vào nước thải dưới dạng các muối tương ứng của chúng. Gần như tất cả các chất hoạt tính hữu cơ được thải vào nước thải. Một số có phân huỷ sinh học khá tốt trong khi những chất khác thì không, tuy nhiên những chất này được Tác động loại bỏ bằng cách xử lý nước thải (hấp thụ bùn hoạt tính, môi trường v.v ). Các sản phẩm phân hủy sinh học của các APEOs nổi tiếng (các alkylphenol ethoxylate) trong xử lý nước thải thì độc hại đối với cá và gần đây được xác định là một chất gây rối loạn nội tiết yếu (alkylphenol). Do áp suất hơi thấp của các chất trong dung dịch nhuộm, việc phát thải vào không khí thì thấp nhưng vẫn cần được theo dõi trong không khí nơi làm việc. Trong nhuộm bằng Sức khỏe bột màu, các chất này được phóng thích với số lượng cao nơi làm hơn vào không khí trong quá trình sấy khô. việc/Quan Các thành phần như các phthalateshoặc ester thơm (ví dụ ngại về an như hệ thống chất mang, chất làm đều màu hoặc các chất toàn tăng thẩm thấu) và các acid có mùi mạnh (acetic axcid, formic acid) có thể được phóng thích trong công đoạn sấy hoặc hoàn thiện và phải được xem xét trong phương diện Trang 47/158
48. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất không khí ở nơi làm việc. Các hệ thống chất mang cải thiện khả năng nhuộm polyester (ví dụ, nhuộm hỗn hợp len/polyester) có khả năng thải khí trong các công đoạn sấy khô và hoàn thiện. Chúng chứa chất nhũ hoá (10% - 30%), dung môi (0% - 10%) và các chất hoạt tính như: • Các alkylphthalimide • Các benzoic acid ester/ benzoic acid ether bao gồm benzyl chloride dưới dạng tạp chất • Chlorobenzenes và chlorotoluenes • Ddiphenyl • Phthalic acid ester • Các hydrocacbon thơm như toluene và benzene Theo dõi giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp. Các chất trên cũng có thể được tìm thấy ở các nồng độ dư Quan ngại lượng tương đối cao trong các sản phẩm dệt, phụ thuộc vào về an toàn chất lượng qui trình liên quan và/hoặc sau khi cọ rửa tiêu dùng và/hoặc hiệu quả sấy khô. Bảng 3.5: Các chất hoạt tính của các chất trợ nhuộm được tìm thấy trong ngành hoàn thiện dệt Chất Mức độ khả năng phân hủy sinh học Các alcohol ethoxylate béo Sẵn sàng phân hủy sinh học Chỉ phân hủy sinh học sơ cấp, các chất Các alkylphenol ethoxylate chuyển hóa độc hại Các amino ethoxylate béo Không sẵn sàng phân hủy sinh học Naphthalene sulfonic acid-các sản (Hầu như) không phân hủy sinh học phẩm ngưng tụ Các chất thúc đầy nhuộm (các chất Rất khác nhau mang, các chất làm đều màu) Không sẵn sàng phân hủy sinh học, có Các chất phân tán cao phân tử/các thể được loại bỏ (có thể hút bám vào polyamide bùn cặn) Các sulfates/sulfonate Chỉ phân hủy sinh học chút ít Các phosphate ester Sẵn sàng phân hủy sinh học Có thể được loại bỏ (có thể hút bám Các hợp chất polyamine vào bùn cặn) Carbonic acid, các ester, rượu, Sẵn sàng phân hủy sinh học amide béo Trang 48/158
49. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.10 Các chất trợ in 3.10.1 In (Padding) bằng bột màu Trong qui trình in bằng bột màu, các bột màu vô cơ và hữu cơ được sử dụng như chất tạo màu. Ngoài ra, các Thành phần chất làm đặc, chất kết dính, chất tạo dẻo, chất liên kết, chất nhũ hoá tất cả đều có thể được kết hợp thành bột màu nhão. In bằng bột màu được sử dụng để tạo ra một kiểu mẫu Công dụng màu đặc trưng cho vải. In bằng bột màu sử dụng một quá trình giống như ngấm ép. Bột màu nhão được áp dụng cho bề mặt vải trong một mẫu màu được xác định và sau đó được làm khô Cách sử dụng trên vải trong một lò sấy. Các thành phần dễ bay hơi được phóng thích như chất thải vào không khí, nhưng chất làm đặc, chất kết dính, chất liên kết chéo và bột màu nhuộm lưu lại trên vải. (Xem Mục 4.6.2.2.) Có những lượng khá lớn (trung bình 10%) các hydrocarbon trong chất kết dính bột màu đã được sử dụng trong in trong dung môi trắng. Chúng thường được phóng thích trong khí thải và chúng bao gồm: • Các hydrocarbon béo (C10 - C20) • Các đơn phân như acrylate, vinyl acetate, styrene * Các đơn phân là acrylonitrile, acrylamide, butadiene • Các rượu, ester, polyol • formaldehyde Tác động môi • Phosphoric acid ester trường • Benzene như tạp chất từ các hydrocarbon bậc cao • amoniac (ví dụ, sự phân hủy urê, phản ứng biuret) In "son dẻo” (Plastisol) sử dụng một chất phụ gia bổ sung (một thành phần tạo dẻo như một phthalate) trong chất kết dính để tạo ra một hiệu ứng mềm mại. Các hệ thống chất kết dính có thể có gốc polyacrylate, polyurethane hoặc PVC, mà chúng tạo ra nguy cơ tìm thấy các diisocyanate, acrylate và vinyl chloride trên các sản phẩm dệt. Do sự đa dạng của hóa chất sử dụng, các giá trị giới Sức khỏe nơi hạn phơi nhiễm nghề nghiệp ở nơi làm việc phải được làm việc/Quan đánh giá đối với các chất sau: • Formaldehyde ngại về an toàn • Các acrylate • Vinyl acetate Trang 49/158
50. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất • Styrene • Acrylonitrile • Acrylamide • 1,3-butadien • 2-vinyl cyclohexene • 2-phenylcyclohexene • 2-cyanocyclohexene • Benzene • Các hydrocarbon, rượu • Suldur dioxide • Amoniac • Bụi Khi vải trải qua in bằng bột màu, tất cả các bột màu (hữu cơ hoặc vô cơ) vẫn còn lưu lại trên vải. Tất cả các chất kết dính bột màu nói trên cũng có thể vẫn còn ở các nồng độ khác nhau trong các sản phẩm dệt in. Như đã đề cập ở trên, khi các hệ thống chất kết dính có gốc từ các polyacrylate, polyurethane hoặc PVC, có một nguy cơ của việc tìm thấy các diisocyanate, acrylate và vinyl chloride trên sản phẩm dệt. Lưu ý: Trong tất cả các trường hợp mà polyurethane được sử dụng như chất kết dính, có nguy cơ cao phát hiện dương tính giả, thường là đối với các amine thơm 2,4 TDA và MDA. Đó là do cấu trúc của các polyurethane (mà nó chủ yếu có gốc từ các diisocyanates 2,4- và 2,6-TDI cũng như MDI – nên xem Quan ngại về RSL toàn cầu để xác định chính xác). Những an toàn tiêu polyurethane này luôn luôn chứa một lượng nhất định dùng các oligomer, có thể được chiết xuất từ lớp tráng phủ. Trong những điều kiện phân tích cho sẵn để phát hiện các amine thơm từ các chất tạo màu azo, không thể tránh khỏi việc từ các oligomer này, đầu tiên là các diisocyanate và tiếp theo là các amine tương ứng sẽ được tạo thành, đặc biệt là khi sử dụng phương pháp phát hiện GC/MS. Điều này cũng có thể xảy ra khi in bằng bộtmàu trên vải có gốc polyurethane, chẳng hạn như tất cả các loại vật liệu đàn hồi thường có gốc từ các loại xơ, sợi như Elasthane ™ (DuPont) hoặc Dorlastan ® (Bayer) nhưng cũng từ các chất liệu không có tên thương mại ("không tên"). Trang 50/158
51. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.10.2 Các qui trình in không dùng bột màu Các thuốc nhuộm giống nhau được sử dụng cho các qui trình nhuộm có thể được sử dụng cho qui trình in không sử dụng bột màu (xem Phần 3.7 ở trên). Các chất trợ in bằng Thành phần thuốc nhuộm bao gồm chất làm đặc, chất làm hòa tan, chất cho acid, chất chống tạo bọt, dầu in, chất xử lý tiếp theo, chất oxy hóa, và các chất khử. Các qui trình in không dùng chất màu sử dụng thuốc Công dụng nhuộm áp dụng trong các mô hình để đạt được hiệu quả cụ thể trên vải. Thuốc nhuộm được in lên vải và sau đó được xử lý trong lò sấy; sau đó là công đoạn rửa. Các trợ chất được sử dụng Cách sử với thuốc nhuộm trong qui trình in một bước hoặc hai bước dụng (ngấm ép-sấy-ngấm ép-chưng hấp). Kết quả là, tất cả các chất liệu không bay hơi nói trên được thải vào nước thải. Những tác động môi trường liên quan đến qui trình in bằng thuốc nhuộm phát sinh từ từ các hóa chất được thải vào nước thải. Chúng bao gồm: • U rê (chất hướng nước, chất kết dính formaldehyde) (đóng góp vào hàm lượng nitơ tại các nhà máy xử lý) • Các muối vô cơ • Các sulfate, sulfite (ví dụ, các chất khử) • Các polyme (chất kết dính cho qui trình in bằng bột màu) • Các polysaccharides (chất làm đặc) • Glycerin/các polyol (tác nhân bảo vệ chống đóng Tác động băng/duy trì đường nét sắc sảo) môi trường • Các chất nhũ hóa • Các rượu polyvinyl (được sử dụng như keo phủ in) (Phân hủy sinh học kém và mức độ loại bỏ thấp ở nhiệt độ thấp (<15°C) trong các nhà máy xử lý phải được xem xét.) • Nitrobenzene sulfonic acid (bị khử thành sulfonate aminobenzene) (duy trì các đường viền sắc nét) (có mức độ phân hủy sinh học tốt) • Các hydrocarbon béo (ví dụ, chất kết dính in bằng bột màu, chất làm đặc, và in trong dung môi trắng) Do sự đa dạng của hóa chất được sử dụng, các giá trị giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp ở nơi làm việc phải được Sức khỏe đánh giá đối với các chất sau: nơi làm • Formaldehyde việc/Quan • Các acrylate ngại về an • Vinyl acetate toàn • Styrene • Acrylonitrile • Acrylamide Trang 51/158
52. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất • 1,3-butadien • 2-vinyl cyclohexene • 2-phenylcyclohexene • 2-cyanocyclohexene • Benzene • Các hydrocarbon, rượu • Sulfur dioxide • Amoniac • Bụi Quan ngại về an toàn Không được dự kiến. tiêu dùng 3.10.3 Các chất tráng phủ 3.10.3.1 Tổng quan về tác động môi trường của các chất tráng phủ Các qui trình tráng phủ, được áp dụng trong một quá trình padding, hầu như có tác động tối thiểu đối với nước thải. Thay vào đó, nên tập trung sự chú ý vào những tác động từ các chất tráng phủ đối với ô nhiễm không khí thải, các mức độ sức khỏe và an toàn nơi làm việc và an toàn tiêu dùng. Trong trường hợp các polyme được halogen hóa được sử dụng, có thể có việc phát thải các AOX rõ rệt và ngắn ngủi. Ảnh hưởng của chất thải phthalate phải được xem xét bởi vì chúng có tác dụng gây ung thư, gây quái thai và làm rối loạn nội tiết tố. 3.10.3.2 Tổng quan về mối quan ngại an toàn tiêu dùng liên quan đến chất tráng phủ Tất cả các chất được liệt kê là "Thành phần" trong các tiểu mục dưới đây cũng sẽ vẫn còn trong lớp tráng phủ tùy thuộc vào độ dày của nó, khả năng bay hơi của chất, và hiệu quả sấy của lò. Nồng độ dư lượng trên vải trong khoảng 0,1-1% là có thể nếu, ví dụ, các dung môi như DMF, DMAc hoặc NMP được sử dụng. 3.10.3.3 Bột tráng phủ Bột tráng phủ có thể bao gồm polyethylene và các chất tương tự, polyamide 6, polyamide 6.6, các copolyamide, Thành phần polyester, polyurethane, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethene và các chất tương tự. Bột tráng phủ thường được sử dụng trên các thành phần vải dệt được sử dụng cho kết cấu hàng may mặc; chúng Công dụng không nhất thiết phải được nhìn thấy bởi người tiêu dùng. Trang 52/158
53. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Bột tráng phủ được sử dụng bằng cách sử dụng một số Cách sử dụng loại bình phun, nó được cố định vào các thành phần vải dệt trong một lò sấy. Polyamide 6 và / hoặc co-polyamide là những chất thải vào không khí đáng quan tâm. Dư lượng đơn phân ε- caprolactam (khó chịu, nặng mùi) được phóng thích ở Tác động môi nhiệt độ qui trình bình thường. Giá trị giới hạn phát thải trường vượt quá trong khí thải và đôi khi chúng chỉ có thể giảm xuống dưới các giá trị này bằng cách làm sạch khí thải. Xem thêm Mục 3.10.3.1. Khi sử dụng bột tráng phủ, tiềm năng về nổ bụi và thải bụi vào nơi làm việc và vào không khí thải phải được xem xét. Đặc biệt là khi bột được lưu hành trong quá trình xử lý, điều quan trọng là phải nhận thức được tiềm năng của sự tích tụ bụi mịn. Nồng độ ε- caprolactam ở nơi làm việc phải được xem xét, đặc biệt bởi vì việc hít phải của caprolactam thể khí có thể gây ra rối loạn hô hấp. Tất cả các polyamide có gốc các lactame (ví dụ, lauryl lactame) có thể gây ra các ảnh hưởng tương tự. Phải đặc biệt quan tâm đến bột có gốc từ các perfluorinated alkene như PTFE (polytetrafluoroethylene) hoặc các chất tương tự cao hơn. Các nhiệt độ thiêu kết > 380°C sẽ phóng thích một lượng nhỏ hỗn hợp có độc tính cao của các chất vào không khí thải và không khí nơi làm Sức khỏe nơi việc (ví dụ, perfluoroisobutylene, các hợp chất gốc flo làm việc/Quan hữu cơ), mà chúng có thể gây ra các triệu chứng cúm hồi ngại về an phục được (sốt do fluoropolymer) và các ảnh hưởng sức toàn khỏe nghiêm trọng khác. Tất cả các loại bột có thể giải phóng các chất làm mềm (thường là các phthalate). Hiện nay những loại phân tử cao hơn như dinonyl- hoặc didecyl-, các dodecylphthalate được ưa thích hơn, mà chúng hiện nay không được xem là có vấn đề như diethylhexyl-, dibutyl-, benzylbutylphthalate. Nếu sử dụng bột PVC với máy sấy văng định hình được đun nóng trực tiếp, cần biết thức về tiềm năng hình thành các dioxin và vinyl chloride. Theo dõi các giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp. Quan ngại về an toàn tiêu Xem Mục 3.10.3.2. dùng Trang 53/158
54. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.10.3.4 Chất tráng phủ gốc nước Bột nhão tráng phủ gốc nước bao gồm các chất nói trên trong "bột tráng phủ" và các chất phân tán polyme và nhựa melamine được mô tả trong bảng dưới đây, cũng như các trợ chất theo công thức như: • Các chất phân tán (chất hoạt động bề mặt, các alkylphenol ethoxylates) • Chất làm hòa tan (các glycol, n-methylpyrrolidone, dầu Thành phần khoáng) • Chất tạo bọt (các loại dầu khoáng, acid béo, muối ammonia acid béo) • Chất làm mềm (các phthalate như DBP, BPP, DEHP, DNP, DINP v.v , các sulfonamide) • Các chất làm đặc (các polyacrylate), ammonia (50% trong nước) Bột nhão tráng phủ gốc nước được sử dụng để tạo dún hoặc Công dụng mặt ngoài cho vải theo ý muốn (ví dụ, độ bóng). Bột nhão tráng phủ được sử dụng để kết dính vào vải bằng cách sử dụng nhiệt và áp suất (ví dụ, các con lăn, một con dao); vải Cách sử dụng sau đó được chuyển qua một lò sấy để xử lý và loại bỏ các dung môi dễ bay hơi trước khi làm mát. Tác động môi trường từ các công thức dung dịch nước chủ yếu (trừ PA 6) phát sinh từ các trợ chất theo công thức. Chúng chủ yếu là: • Chất hoạt động bề mặt (các acid/ rượu/amine béo) • Chất nhũ hóa (các glycol, oligol) • Chất phân tán (các alkylphenol, gycol ether) • Chất hướng nước (hydrocacbon béo) • Dung môi (n-methylpyrrolidone, v.v ) Tác động môi • Chất tạo bọt (acid béo/ muối, ammonia) trường • Chất làm mềm/chất tạo dẻo (các phthalate, sulfonamide/este, acrylic acid, acrylate) • Chất làm đặc (hydrocacbon béo, benzene, ammonia) Việc phát thải khí thải thô từ bột nhão tráng phủ thường sẽ vượt quá các giá trị giới hạn khí thải; do đó hầu như cần có sự kiểm soát việc phát thải khí. Xem thêm Mục 3.10.3.1. Sức khỏe nơi làm Các giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp phải được theo dõi đối việc/Quan ngại về an với cả chất hoạt tính và các trợ chất theo công thức. toàn Quan ngại về an Xem Mục 3.10.3.2. toàn tiêu dùng Trang 54/158
55. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Chất tráng phủ gốc nước cũng có thể bao gồm các chất phân tán cao phân tử. Các chất phấn tán cao phân tử được làm từ: • poly (meth) acrylate (butyl, ethyl, methyl, vv) • acid polyacrylic • polyacrylonitrile • polyacrylamide Thành • poly 1,3-butadiene phần • polystyrene • polyurethane (isocyanate) • polyvinyl chloride và các chất tương tự • polyvinyl acetate • Chất đồng trùng hợp của các polyme nói trên Tiềm năng vượt quá các giá trị giới hạn phát thải và nồng độ không khí Tác động nơi làm việc ở mức độ nhẹ chủ yếu phát sinh từ các trợ chất theo công môi thức, đặc biệt là các chất phân tán. trường Xem thêm Mục 3.10.3.1. Đáng quan tâm nhất là khí thải phát sinh từ các phản ứng không hoàn toàn của các đơn phân khi xử lý (xem Bảng 3.6 dưới đây): • Các acrylate như acrylic adic, butyl acrylate, ethyl acrylate, methyl acrylate, ethylhexyl acrylate và vinyl acetate. Những chất này thường là các chất gây mẫn cảm, do đó lượng khí thải tại nơi làm việc phải được theo dõi cẩn thận. Trong hầu hết các trường hợp, người hoàn thiện không biết về tiềm năng của các khí thải bởi vì, do nồng độ thấp của nó, trợ chất không được yêu cầu bao gồm trong các thông tin sản phẩm. Sức khỏe • Các đơn phân gây ung thư như acrylonitrile, vinyl chloride, acrylamide, nơi làm 1,3-butadiene và 2-vinyl cyclohexene. Acrylamide cũng có chứa độc tố việc/Quan thần kinh. ngại về an toàn Phải theo dõi các giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp. Việc vượt quá các giá trị giới hạn phát thải không là mối quan ngại đặc biệt với những chất này vì các đơn phân được giữ trong ma trận màng phủ và một lượng nào đó có thể được thải ra trong lớp tráng phủ vào không khí trong phòng. Tuy nhiên, một số trong những đơn phân này thì có mùi khá mạnh. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách lắp đặt thiết bị bay hơi và/hoặc hệ thống thông khí thải, nếu cần thiết. Cũng trong trường hợp này, một chương trình giảm dư lượng chất đơn phân cần được thực hiện Quan ngại Nồng độ dư lượng đơn phân (gây ung thư) là mối quan tâm chính. về an toàn Xem thêm Mục 3.10.3.2. tiêu dùng Trang 55/158
56. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất Bảng 3.6: Các nồng độ dư lượng đơn phân phổ biến trong các polyme Các acrylate 100 mg/kg Các vinyl acetate 500 mg/kg Các đơn phân gây ung thư ến 0,0001 % 10 - 1 mg/kg Các chất tráng phủ gốc nước cũng có thể chứa nhựa melamine: Nhựa melamine được sản xuất bằng phản ứng của melamine với formaldehyde và sau đó được ê-te hóa (chủ yếu) với methanol trong môi trường nước. Do chức hexa của melamine, một loạt các hợp chất có thể hình thành. Các sản phẩm này chứa 50% - 70% nhựa và có chất lượng kỹ thuật. Thông thường chúng chứa một Thành phần lượng đáng kể formaldehyde tự do và methanol. Những chất mới tạo thành chỉ chứa ít hơn 1% formaldehyde do việc bổ sung các chất giữ formaldehyde như diethylene glycol hoặc các glycol bậc cao hơn. Hệ thống làm sạch khí thải hoạt động tốt có thể giải quyết vấn đề thải khí formaldehyde. Những Tác động môi trường chất nhựa melamine đang được phát triển có chứa ít formaldehyde hơn sẽ giúp cải thiện tình hình. Lưu ý: Không bao giờ cho các chất có gốc nhựa melamine xúc tác với hydrochloric acid hoặc các clorua kim loại; chất gây ung thư cực mạnh bischloromethyl ether (BCME) sẽ được tạo thành. BCME khó được phát hiện và tiêu chuẩn không khí trong phòng công nghiệp (đối với công Sức khỏe nơi làm nghiệp hóa chất) là khoảng <0,5 ppb. Tiềm năng việc/Quan ngại về an hình thành BCME nên được xem xét ngay cả khi toàn chỉ đơn giản là lưu trữ formaldehyde và hydrochloric acid đơn trong phòng thí nghiệm. Cần theo dõi các giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp. Dư lượng formaldehyde và methanol là mối quan Quan ngại về an toàn tâm an toàn tiêu dùng chính. tiêu dùng Xem thêm Mục 3.10.3.2. Trang 56/158
57. AFIRM Tài liệu hướng dẫn sử dụng hóa chất 3.10.3.5 Các chất tráng phủ gốc dung môi Những sản phẩm này không phổ biến rộng rãi trong ngành hoàn thiện dệt phương Tây, tuy nhiên chúng Thành phần được sử dụng rộng rãi trong nhà máy hoàn thiện dệt ở châu Á. Các chất dung môi như NMP, DMF, DMAc, và toluene là rất phổ biến. Bột nhão tráng phủ gốc dung môi được sử dụng để Công dụng tạo dún hoặc mặt ngoài của vải theo ý muốn (ví dụ, độ bóng). Bột nhão tráng phủ được sử dụng để kết dính vào vải bằng cách sử dụng nhiệt và áp suất (ví dụ như, Cách sử dụng các con lăn, một con dao); vải sau đó được chuyển qua một lò sấy để xử lý và loại bỏ các dung môi dễ bay hơi trước khi làm mát. Tác động môi Việc ứng dụng các trợ chất này tự động đòi hỏi thiết trường bị làm sạch không khí thải (dựa trên thiêu đốt nhiệt hoặc bám hút trên carbon hoạt tính) và tái sử dụng, cũng như hệ thống thông gió chất lượng cao và hiệu quả ở nơi làm việc. Sức khỏe nơi làm việc/Mối quan ngại Theo dõi các giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp được về an toàn được lập ra cho tất cả các thành phần dễ bay hơi của các công thức hoàn thiện. Xem thêm mục 3.10.3.1. Các sản phẩm dệt được tráng phủ bằng cách sử Quan ngại về an dụng công nghệ này có nguy cơ cao chứa các dư toàn tiêu dùng lượng dung môi trong khoảng 0,1-2%. Xem thêm Mục 3.10.3.2. 3.10.4 Các chất diệt khuẩn Các thành phần hoạt tính trong các chất diệt khuẩn thì nhiều và đa dạng. Phổ biến rộng rãi là: • Các hợp chất hữu cơ kẽm (cẩn thận với tạp chất cadmium) • Các hợp chất organotin Thành • (di) chlorophen (ester) (các hợp chất) phần • benzimidazole-các chất dẫn xuất • benzothiazole • triclosane • các isothiazolinone • các hợp chất bạc Trang 57/158