拒水拒油剂中PFOS和PFOA的限制使用
1.美欧对PFOS和PFOA的禁令
2001年前后,美国环境保护局(Environment Protection A—geney,EPA)提供的数据指出,全氟辛基磺酰化合物(PFOS)在环境中具有高持久性,其会在环境中聚集,同时会在人体与动物组织中积累,对人体健康和环境产生潜在的危害。基于环境管理和人体健康,PFOS的生产和使用被中止,当时美国3M公司的Scotchgard FC系列产品曾停产。
美国环境保护局的研究还表明,全氟辛酸(PFOA)及其盐也是一种难以生物降解的有机高聚物,在环境中具有高持久性,同样会在环境中聚集,在人体和动物组织中积累,若进入食品链,也会对人体健康与环境造成潜在的危险。事实上,目前关于PFOA及其盐对人体的潜在危害,仍有相当大的不确定性,而且PFOA究竟是怎样转移到环境中,并对人体健康造成危害,也没有被证实。EPA认为,当制造和加工某些可能释放出PFOA的有机化学品时,对它们的禁用或限用还需要更多的科学资料来进行风险评估。目前,美国EPA提出了PFOA Stewardship计划
(PFOA自主削减计划)2015年减少100% ,即零排放 。随着各国对PFOS毒理学和生态学的深入研究,经济合作与发展组织(OECD)于2002年发出了一项PFOS风险评估报告,PFOS被列为一种难分解的可在生物体内积累的有毒化学品(Persistent in the environment bio—accumulative and toxic tomammalian species。简称PBT物质)。根据OECD的危险性评估结果,PFOS一旦被生物体摄取,会分布在血液和肝脏内,由于其稳定性强,很可能难以通过生物体的新陈代谢而分解。PFOS可经尿液和粪便排出体外,但相当缓慢,且在不同的物种体内“半排出时间”差异很大,老鼠只需要7.5天,而人体需要8.7年 。PFOS有多种毒性,不但会造成人体的呼吸系统伤害,还会导致新生婴儿死亡。动物试验证明,体内含有2 mg/kg的PFOS即可导致死亡。健康与环境风险科学委员会(The Scientific Committe onHealth and Environmental Risks,简称SCHER)对上述评估进行了科学复核,于2005年3月18日确认PFOS是一种非常持久、生物积累和有毒的化学品。
有鉴于此,欧洲议会于2006年12月12日发布限制PFOS的2006/122/ECOF法令,重申了欧洲议会于2006年10月25日通过的有关PFOS的限量规定:
(1)其含量达到或超过0.005%(50 mg/kg)的,不得用作生
产原料及制剂组分;
(2)半制品限量为0.1%(1 000 mg/kg);
(3)纺织品及其它涂层材料限量为1 m。
该法令规定,各成员国必须于2007年12月27日前将上述规定列入各国的法律,并于2008年6月27日正式实施。该法令怀疑全氟辛酸(PFOA)及其盐与PFOS有相似的风险,但没有提出具体限量和实施日期。但目前世界上许多纺织品服装销售商已要求PFOA及其盐含量为检测不出。
目前的含氟防水、拒油、易去污整理剂的生产工艺,由于采用全氟辛烷基,所以该类整理剂不可避免地含有微量的PFOS和PFOA。瑞典纳米其推出的TEXCOTE系列新型防水防油剂,完全不含PFOS和PFOA。
2. 含PFOS和PFOA的其它化学品
含PFOS和PFOA的化学品除了防水、拒油、易去污整理剂以外,还有某些表面活性剂和添加剂。全氟辛基磺酰胺类表面活性剂分为阴离型、阳离子型、非离子型和两性型。阳离子型PFOS表面活性剂可以用作墨水、涂料添加剂、耐腐蚀抑制剂、助焊剂、地板蜡添加剂和纤维加添加剂等,还可作为杀菌剂、分散剂和轻水泡沫灭火剂。
3.PFOS和PFOA的检测
目前,PFOS和PFOA的含量检测系采用溶剂萃取后以HPLC/MS进行。欧盟规定化学品成品中的PFOS含量不得超过0.005%;H&M公司规定纺织品、皮革和塑料制品中的PFOS和PFOA应未被检出。采用HPLS/MS能满足微量检出的
要求。
4 PFOS和PFOA的替代品
(1)2001年美国EPA提出禁止使用PFOS后,3M公司于2002年声明再不生产PFOS相关产品,同时研发了全氟丁基磺酰化合物(PFBS)作为PFOS替代品 。但是其若作为涂料添加剂、金属蚀刻剂等有效果,在纺织品方面用于防水拒油则效果不佳。因为低于C的全氟烷拒油性达不到130,临界表面张力达不到10 mN/m以下。
(2) 纳米材料(如氧化锌)拒水拒油整理的原理是基于荷叶自洁作用。在荷叶粗糙的表面上,水珠只是与荷叶表面乳瘤的部分蜡质晶体毛茸相接触,明显减少了水珠与固体表面的接触面积,扩大了水珠与空气的界面,水通过扩大其表面积而获得一定的能量,液滴不会自动展开,而保持球体状。
(3) 采用一定聚合度的全氟己酸,在织物表面结膜,具有防水、拒油性能。
5后记
限制PFOS的法令将于2008年6月27日开始实施,至今世界各三防整理剂生产厂商生产出不含有的PFOS或PFOA的产品。瑞典德科纳米在是基础上开发出不还有PFOS或PFOA纳米拒水拒油整理剂。
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