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无氟防水剂的发展和应用现状

2019-01-23中国纺织科学研究院 单世宝 三明通用科技孵化有限公司

?? 摘要:简单介绍了PFOSPFOA禁用的最新动态以及国内替代品的研发现状,提出无氟防水剂是目前纺织品防水整理的趋势介绍了目前市场上主要的无氟防水剂生产厂家和产品并且分析了无氟防水剂的应用现状。

?? ?关键词:无氟防水剂? 防水整理? PFOS替代? PFOA替代

?? ?1 引言

??? 受美国杜邦公司生产的不粘锅中含有可能使人体致癌的有机氟化学品的影响,国际市场上对用于纺织品防水防油防污整理的有机氟化学品也进行了研究。结果表明,目前在国际市场上经常用于纺织品“三防”整理的有机氟化学品PFOSPFOA,对人体健康存在着潜在的危害。由于目前国内外尚无行之有效的方法来解决PFOSPFOA的污染问题,因此,寻找可以替代PFOSPFOA的表面活性剂成为助剂行业亟待解决的首要问题。

?? ?2 PFOSPFOA禁用的最新动态

??? PFOS的禁用早在2008627日已经正式生效,欧盟《关于限制全氟辛烷磺酸销售及使用的指令》规定,欧盟市场上销售以PFOS为构成物质或要素的若浓度或质量等于或超过0.005%将不得销售;而在成品和半成品中使用PFOS浓度或质量等于或超过0.1%则成品、半成品及零部件也将被列入禁售范围。这标志着欧盟已正式全面禁止PFOS在商品中的使用。

??? PFOA的全面禁用已是大势所趋。20141017日,德国基于REACH法规实施严格限制PFOA(全氟辛酸)的使用。这项提案将限制PFOA及其相关物质(线性和支链的衍生物),或含PFOA成分的物质或者混合物用于制造、使用或者投入市场。此外挪威已经在201461日实施严格限制PFOA的使用。目前欧盟已经对PFOA以及PFOA盐提出了限制要求,在REACH法规中列为高度关注物质( SVHC),但随着人们对消费品安全要求的提高,PFOA很有可能被列入REACH法规的限制物质清单(RSL),在整个欧盟范围内被严格控制使用。

?? ?3 PFOSPFOA的替代 ???

??? 拒水拒油织物是一种功能化智能化织物经过拒水拒油整理的纺织品能抵御雨水油迹又能让人体的汗液汗气及时地排出从而使人体保持干爽和温暖在装饰产业领域中应用的具有拒水拒油功能的餐桌布汽车防护罩等也备受青睐目前最优秀的拒水拒油整理剂是含氟的有机聚合物当然,这些拒水拒油整理剂大都含有PFOS或其衍生物,欧盟最新禁令出台以后,这些整理剂及其整理工艺不能再使用,因此其替代品的开发十分迫切。

?? ?PFOSPFOA的替代产品无非有两种,一种是非PFOS的全氟辛基氟碳化合物,即我们常说的用C6或者C4防水剂替代C8防水剂。这类氟化合物虽然降低了生物累积性和毒性,但其安全性仍需进一步验证而且PFOA是生产氟碳类防水助剂的副产品所谓PFOA Free并不是完全不PFOA,只是低于可供检测的最低限度,因此仍然存在一定的潜在危害。另外一种是完全不含氟的无氟防水剂无氟防水剂是好几个类别防水剂的总称只要不含氟碳树脂的防水剂都可以成为无氟防水剂。

??? 目前无氟防水剂常见的主要有两类烷烃长链类拒水剂包含了常见的金属皂类石蜡类甲基吡啶类等和有机硅防水剂相比于氟系防水剂无氟防水剂不易在生物体内沉积容易降解对人体无害是更加安全环保的产品在生态环保理念日益盛行的今天无氟防水剂更容易被消费者所接受因此无氟防水剂的开发成为新的研究热点当然无氟防水剂的缺点是防油性能不够远达不到氟系产品的效果目前只是应用于面料的防水整理达不“防水防油防污的三防整理效果。纺织品要做三防整理,目前应用的仍是氟系的三防整理剂。

?? ?4 无氟防水剂的主要生产厂家

??? 氟防水剂作为新兴的产品,在2010年以前生产厂家并不太多。随着近几年环保的呼声越来越高,在终端品牌的主导下,无氟防水剂逐渐受到认可,其生产厂家也越来越多。

??? 德国鲁道夫Bionic Finish(仿生整理)无氟拒水整理剂RUCO-DRY ECO是不含有机卤化物,不含APEO的一类超支化树状大分子化合物和聚合物,适合各种纤维类型织物的高效防水整理。鲁道夫的无氟防水剂ECO是目前市场上认可度很高的产品,与许多国际知名品牌都有合作。

??? 亨斯迈公司推出的无氟防水剂PHOBOL RSH适用于纤维素纤维及其与合成纤维混纺织物拒可以和氟碳拒水剂复合使用降低含氟拒水剂的使用减少环境压力亨斯迈公司最新推出的无氟防水剂R3,其性能进一步提高。

??? Nano-Tex公司无氟防水剂X018是一种碳氢聚合物机构的耐久性拒水剂,适用于棉、涤纶、尼龙及其混纺织物的拒水整理;还有,防水增效剂NT-X628Nano-Tex公司开发的一种含有树脂的反应性拒水剂,同样适用于棉、涤纶、尼龙及其混纺织物的拒水整理。

??? 昂高Archroma无氟防水剂Arkophob FFR PFC-FREE是改性脂肪化合物和链烷烃分散液,是一种不含氟的疏水性助剂,用于防水防雨整理,主要适用于纤维素纤维及其与化纤的混纺类产品。

??? 瑞士schoeller无氟防水剂Ecorepel是模仿鸭子在水中其羽毛不湿的原理加工而成具有优秀的泼水,耐水洗以及很强的防泥水、泥浆等功能。

??? 目前国内也有许多厂家纷纷推出了无氟防水剂例如传化德美中纺化工珠海华大浩宏等公司。

??? 无氟防水剂目前应用的主要现状是品牌主导为主性价比为辅也就是说印染企业选用无氟防水剂主要取决于终端品牌指定相比于氟系的防水剂无氟防水剂的防水性能要差加工难度更高而且性价比也低所以印染企业选择无氟防水剂主要看客户指定用谁家的产品在没有终端指定的情况下印染企业选用无氟防水剂才会综合考虑性价比和加工稳定性其中加工稳定性也是印染厂考虑的重要因素。

?? ?5 结束语

? ??为了适应人们对纺织品不断的要求,越来越多的纺织品被赋予功能性,而防水功能就是一个重要的分支野战军服消防军队特用服装防护用品军队用帐篷睡袋登山服滑雪服鞋帽用材箱包浴帘休闲风衣医护用品等产品目前应用较多的仍然是氟碳型防水剂但是随着人们对环保要求的不断提高,氟碳型拒水剂的应用被严格限制。

??? 虽然近年来越来越多的科研人员在研究大量的短链性氟碳防水剂但是随着人们对纺织品以及化学品安全要求的进一步提高环保无氟型防水剂将会越来越受欢迎提高无氟防水剂的防水性和耐洗性以及开发兼具防油防污功能的无氟三防整理剂将是未来防水整理剂的发展趋势相信未来关于这方面的研究会更加的成熟和完善。

?? ?参考文献

??? [1] 章杰关于禁用和限用纺织助剂中的热点问题[C].苏州江苏省印染助剂情报站第22届年会,2006.

??? [2] 陈荣圻.PFOS的禁用及相关产品的替代[J].印染,2008 (18)41-44.

??? [3]孟令川.环保型无氟无硅拒水剂DM-3616在纯棉机织物上的应用研究[D].上海东华大学2014.

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