纺织品防水剂的历史

发布日期:2023-11-16 11:48 发布人:苏州致远
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纺织品防水剂的历史

 

19世纪初,出现了铝皂和石蜡乳液的防水整理,这种防水剂具有很好的拒水性,但缺点是不耐洗涤。 20世纪30年代,出现了长碳链防水剂。这类防水剂能与纤维素大分子生成纤维素醚,具有良好而持久的防水性。

1940年,美国的Patnode就发表了专利指出,将织物纤维用二甲基二氯硅烷处理后,织物具有良好的防水效果。但是,在无氟防水剂防水整理过程中,会释放出HCl气体,危害人的身体健康。

1945年,美国通用电器公司的Elliott等将织物纤维浸泡在碱性水溶液中,用甲基硅醇钠加热处理,整理后的织物具有良好的 防水效果。

1947年,3M公司发明了PFOA(全氟辛酸,分子式为C8HO2F15)。

50年代初期,美国道康宁(Dow Corning)公司将含氢聚硅氧烷与聚二甲基硅氧烷(PDMS)联合使用,处理后的织物不仅具有非常良好的防水效果,而且手感也变得柔软。

1951年,杜邦公司开始向3M公司购买PFOA,用来生产“特氟龙”。C8防水剂不仅防水,而且防油,不影响纺织品风格,开始成为防水剂的主流。 后来,含氟防水剂研究和应用在美国和日本得到进一步的发展。

20世纪40年代,杜邦公司提出了配价络合型防水剂,但这类防水剂本身颜色呈绿色,因此限制了它的使用范围。 20世纪40年代末,出现了有机硅防水剂,这类防水剂特别适用于各种合成纤维和羊毛织物,也可用于纤维素纤维织物。

 

C8防水剂的禁用

 

C8防水剂的生产过程中会产生PFOA和PFOS两种副产物,而这两种化学物质的有害性逐渐被证实。

纺织品防水剂的历史

不管是电解法还是调聚法,都无法做到C8防水剂加到织物上以后PFOA和PFOS的含量低于1.0μg/m2,这决定C8防水剂必然被淘汰。 2006年12月17日,欧洲议会和部长理事会联合发布《关于限制全氟辛烷磺酸销售及使用的指令》(2006/122/EC)。 2006年,美国环境保护局(EPA)一纸通牒勒令杜邦等8家化学公司停用制造特氟隆所需的核心成分全氟辛酸铵(PFOA),与杜邦一起接到EPA号令的,还包括杜邦陶氏弹性体公司、日本旭硝子株式会社、瑞士汽巴特种化学品公司和德国科莱恩公司等多家知名行业巨头。 2015年Oeko-tex 100将全氟辛酸(PFOA)的限量条件统一降至<1.0μg/m2,对全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)的限制由≤1.0μg/m2降为<1.0μg/m2。

 

C6防水剂

 

C6防水剂主要成份为PFHS (甲基)丙烯酸全氟己基乙基酯共聚物,不含PFOA和PFOS,是代替C8防水剂的最理想的产品。但碳链越短,其防水防油效果会降低,要想达到C8防水剂的效果,需要增加用量和提高成本。而也有很多的服装品牌,不接受C6防水剂,只能使用无氟的防水剂。

 

无氟防水剂

 

无氟防水剂可以做到完全不含PFOA和PFOS,而且不含PFCS(全氟烷基化合物),被越来越多的品牌所认可,但相对于含氟防水剂,其存在两个缺点:一是不能防油;二是涂层牢度差,纤维易滑移。

 

防水剂的市场需求

 

碳六防水防污剂能赋予天然纤维、合成纤维和混纺纺织品优良的防水性、防油性、防污性,同时也特别适合涤纶、混纺纺织品的疏水、拒油、防污处理;达到耐洗涤50次以上,并且不会影响面料的风格且加工手感柔软。充分满足特种工业服、帐篷、箱包等具有耐洗要求的特殊防水领域使用需求;对于出口到欧美的织物符合相关标准,例如不可含有APEO、PFOA、PFOS等禁用物质。

目前,消费者对纺织品的性能要求越来越高,消费者也越来越倾向于购买功能性纺织品,比如说具有优异防水效果的飞织运动鞋、具有防水、防寒、保暖等特点的冲锋衣、快速吸湿排汗的速干衣以及抗菌防臭的袜子等等。

 

为什么要做防水防污

 

聚酯等合成纤维的纺织品疏水性强,易带静电,日常使用容易沉积污垢,而且油性污垢也会牢固地附着在纺织品上,导致污垢除去和洗净困难。所以使纺织品具有耐久的防水性能和防静电能力在日常生活和一些特殊行业非常重要。

 

防水剂的拒水原理

 

目前,纺织品的防水市场主流是碳八与碳六型氟碳化合物产品,此类防水剂防水性能的强弱主要取决于其碳链的长短(也就是氟化物含量),嵌入到碳链上的氟元素越多,碳链就越长,碳链越长,分子与分子间的稳定性就会加强;稳定性变强了,抵御外界水渍、油渍的能力也就增强了。  

由于生活方式的变化、消费者意识的提高以及高端需求,对于防水纺织品的需求在不断增长,尤其在工装领域,防水功能正在变得越来越重要。

市场上应用广泛的防水剂是氟碳防水剂和无氟防水剂,虽然氟碳防水剂中含有的PFOA、POFS等对环境和人体健康存在危害的成分,但是目前并没有能完全替代氟碳防水剂的产品,因此,目前氟碳防水整理剂仍是纺织防水界的“主流军”。 无氟防水整理剂是目前氟碳防水整理剂的替代方向,它虽安全环保,但是它并不具备防油防污的效果。有消息称,2020年含有氟碳的纺织品会被限制出口欧盟等国家,那么,无氟防水剂的生产和研发将会越来越受到关注,随着研发技术的提高,无氟防水剂或将会成为完全替代氟碳防水整理剂的产品。

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