表面活性剂的生态安全性
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表面活性剂的生态安全性
【摘要】性。现在对表面活性剂选用原则逐渐趋向是首先满足对身体健康,
保护皮肤,对人体产生尽可能少的毒副作用前提下,才考虑如何发挥表面活性剂的最佳功能,这种发展趋势使得表面活性剂生产厂商如何重新评价表面活性剂的安全性,向消费者提供最安全又最有效的制品。因此重新评价原有的表面活性剂和新开发的表面活性剂的安全性十分必要。本文就表面活性剂的安全性,包括急性毒性,亚急性和慢性毒性,对皮肤和眼睛的刺激性,以及包括水生物毒性在内的表面活性剂生态性,尤其是对生物降解性的概念作了较为详细的解说,并辅以一些数据加以说明。
关键词:表面活性剂;安全性;生物降解性
一、前言
1.表面活性剂的发展概况
表面活性剂是一种具有两亲结构,能够在界面上富集,显著改变界面性质的特殊物质,表面活性剂的结构特点使之具有润湿、渗透、增溶、乳化、分散,净洗、起泡、稳泡、柔软、抗静电等功能特性。由于表面活性剂能够调控界面性质以及在界面上发生物理和化学过程,因此在工业生产中具有重要的作用,虽然在应用表面活性剂时的加入量一般很少,但往往能够在相关生产中起到改进工艺,提高质量,增加产量,降低消耗,节约能源,提高生产率和经济效益的关键作用,因此赢得了“工业味精”的美誉。它广泛用于石油开采,矿物浮洗,纺织工业,化学工业、食品工业,制药工业,日用化工,农药化肥,信息材料等领域。大约80%左右的纺织印染助剂是以各类表面活性剂作为原料,进行加工和复配,或作为辅助性材料。
我国表面活性剂工业始于1956年,经过半个多世纪的发展,巳建立起比较完整的表面活性剂体系,形成阴离子,非离子,阳离子和两性离子的45个大类,130个小类表面活性剂的工业体系。2005年我国表面活性剂产量已经达到301.84万吨,居世界第二位,表面活性剂的品种,2005年已达4714个,为2000年的2.35倍,是1996年的3.75倍,能够生产大部份传统表面活性剂品种,详见表1。
年份阴离
子%阳离
子
%非离
子
%两性
型
%合计%
199951727.8
026519.6
86446.6
111 6.001857100
200054026.9
239719.7
9
94046.8
6
129 6.432006100
200170328.2
250220.1
5
110044.1
6
1867.472491100
200284328.8
560220.6
125442.9
2
2237.632922100
200398229.0
474121.9
2
139441.2
3
2647.813381100
2004128730.6
192021.6
8
164139.0
4
3568.464204100
2005152032.2
4112723.9
1
169635.9
8
3717.874714100
我国表面活性剂的品种开发虽然很快,但仍落后于欧美与日本,日本生产的表面活性剂品种,1998年已达6139个,而且不断在更新。
表面活性剂的主要用途可分为家用和工业两大类。前者是表面活性剂的传统市场,主要是家用洗涤剂和个人护理品,在世界活性剂市场上分别有50%和8%左右,其特点是表面活性剂的种类少,用量大。后者则为正在不断开拓的新兴市场,约占40%~42%,具有产量少,品种多,应用领域广,技术含量高的特点,成为今后发展的主要趋势。我国工业表面活性剂的产量占表面活性剂总产量的比重从1999年的44.7%, 2000年47.55%,到2005年72.26%。
2.《绿色表面活性剂》新概念的建立
随着人们生活水平的提高和对化学品的安全性和生物降解性的认识,改变了应用表面活性剂的概念。以前在选用表面活性剂时首先考虑它们的基本功能,疏忽了对人体健康是否安全和对生态环境是否污染。近年来提出了《绿色表面活性剂》的新概念,选用表面活性剂时首先考虑易于生物降解,低毒或无毒,对环境无害的表面活性剂。即使其功能略逊于传统表面活性剂,价格略贵,也倾向于使用绿色表面活性剂。正是在这种背景下,新的绿色的表面活性剂的研制成为现代表面活性剂开发的一大热点。重新评价传统表面活性剂和新型表面活性剂的安全性和生态性是十分必要的。
1991年欧洲新成立了专门机构,对工业表面活性剂对环境的危害进行风险评估。他们系统考察了多种用量较大的表面活性剂的生物降解及其对水资源、海洋生物和人体健康的毒害等方面的情况。
1996年在巴塞罗那举办的第四届世界表面活性剂大会上,来自世界各国的科学家以经济、原料、合成和鉴定,性质和应用,毒性,环境等六个主要对表面活性剂的发展进行了研讨,其中,表面活性剂的毒性和环境成为主要议题之一。
目前国外一些主要发达国家对任何一种表面活性剂新品种投放市场之前,厂商都必须提供相关的毒性和生物降解性方面的报告。虽然各国地区对安全性确定的标准有所差异。作为一个标准最常用的是欧共体的《危险品的分类,包装和标识》[3]标准和美国的《The Federal Hagardouo Surfatants Act(USA)1973)。
[4]
我国表面活性剂生产企业在这方面的意识正在成长之中,但还非常欠缺,大部分产品说明书中如果含有生态安全性能,仅仅标以低毒或无毒,无刺激性或刺激性很小,易生物降解等,很少用数据加以说明。某些专著套用生产厂商产品说明书内容时对一些有毒产品却说是无毒,显然是不正确的。例如:邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二四酸二正乙酯(DBP)属环境激素,可以引发肝组织癌变,扰乱内分泌系统的功能。其中DBP等六种邻苯二甲酸酯类又被欧盟有关法令和Oeko-Tex Standard 100列为禁用或严格限制使用,[5][6]但该产品说明书的毒性栏中标明为无毒。
国外著名公司比较重视产品安全性,例如汽巴精化公司的产品如:羊毛漂白剂Erio-larite B的LD50约4800mg/kg,分散匀染剂lrgasol DAM的LD50约6200mg/kg,匀染剂Alkegal SET的LD50>5000mg/kg,并有对皮肤和眼睛刺激性以水中鱼毒性等具体数据,显示出是否有毒和毒性程度,便于应用。
二、表面活性剂的安全性
表面活性剂在与人体接触的纺织品和服装,个人卫生用品,食品,化妆品等