紡織品染整工業是世界上使用化學物質最多的產業,對於水源的污染僅次於農業。如今,紡織工業生產超過3600種染料。這個產業在染色和印花的過程使用超過8000種的化學物質。

世界銀行估計,17-20%的工業廢水汙染來自紡織品染整產業。單是染布的水,就包含大約72種的有毒化學物質,而且有30種無法去除。這形成紡織業一個驚人的環保問題。

這些排放的廢水充滿了顏色和染料的有機化學物質。硫、萘酚、還原染料、硝酸鹽、醋酸、皂、鉻化物,以及銅、砷、鉛、鎘、汞、鎳、鈷這類的重金屬,混合在一起讓排放的汙水充滿毒性。其他有害的化學物質還包括以甲醛為基質的染料固定劑、以碳水為基質的軟化劑、以及無法生化分解的化學染劑。染整廠排放的廢水通常溫度和酸度都很高,這都很具破壞性。

紡織業所排放的廢水嚴重的破壞環境並且導致疾病。全球排放的染料有40%含有致癌的有機氯。紡織工業沸水中所有的有機物對於廢水處理場來說都是問題,因為他們會與許多殺蟲劑產生化學反應,尤其是氯。這些化學物質揮發到空氣裡被我們吸入或者是透過皮膚被吸收,導致過敏的反應,對於兒童甚至未出生的胎兒產生傷害。

[以上摘譯自Natural Science(2012):Textile dyeing industry an environmental hazard

 

紡織品染色對環境的衝擊

以下摘譯自Eco-Friendly Textile Dyeing and Finishing(2013)一書第六章 Textile Dyes: Dyeing Process and Environmental Impact

紡織工業每一年有將近20萬噸的染料在染整的過程裡流失,被排放到工業廢水裡。不幸的是,這些染料的穩定性高,不受光線、溫度、洗潔劑、化學物質、肥皂或其他的生活條件如漂白、汗水的影響,所以他們多數逃過汙水處理系統,長期待在我們的環境裡。

紡織工業在製造的過程中消耗大量的水,主要用在染色和洗滌的過程。這些廢水由於數量龐大而且成分複雜,在所有的工業廢水中被視為最嚴重的汙染。

紡織工業的汙水處裡廠所面對的最大難題在於移除這些化合物的顏色,因為染料在設計之初就是希望抵抗生物分解,這使得他們可以長時間存在於我們的環境裡。例如,水解染料藍色19號的半衰期大約是46年,在pH值7和25度的條件下。

染色的方法沒有隨著時代而有太多改變。染色的過程包含三個步驟:

  • 準備工序:在染色之前先去除布料上不需要的雜質。這可以透過鹼性水溶液和洗滌劑,或是酵素來清洗。許多布料是以過氧化氫或含氯的化合物來漂白,以去除布料原有的顏色。如果賣的是白色的布料沒有要染色,還會再加上亮白劑。
  • 染色:透過水讓顏色進入布料基質,主要是使用合成有機染劑,而且經常需要高溫和高壓。在這個階段,染料和許多化學添加劑如表面活性劑、酸、鹼、電解質、載體、勻染劑、活性劑、螯合劑、乳化油、軟化劑等等會被塗佈到布料上產生均勻的色彩,以符合布料最終用途所需要的色彩牢固性。不同用途的布料需要不同的色彩牢固性。例如,泳裝不能在水中退色,用在汽車上的布料不能在長時間曝曬之後退色。
  • 完成工序:以化學化合物進一步處理,以改善布料的品質,例如免燙處理、防水、軟化、防靜電、抗污性、去污性、防霉。

在所有高汙染的工業中,紡織染色工業名列前茅。無論使用哪一種染料,所有染色過程的最後一到工序,是把過多的染料,或沒有附著在布料上的染料清除。在這個清洗的過程,估計有10-50%的染料被洗掉,流進廢水中汙染環境。

除了染料污染的問題,紡織工業的用水量,及其產生的大量廢水,也是另一個被關注的問題。估計每生產一公斤的棉布,需要用到200公升的水。這些工業廢水混合著許多的汙染物,從染料到棉花上附著的殺蟲劑和重金屬,如果沒有妥善的處理,會嚴重的汙染水源。

此外,有研究發現,某些染料,尤其是偶氮染料及其副產品,可能具有致癌性或誘導有機體突變。這些物質之所以難以移除,是因為具有高度的穩定性。他們本來就是被設計來防止生物分解,以符合市場上對於布料顏色耐久的需求。這個特性,也代表他們會持續留存在環境中一段很長的時間。