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纺织品用防水剂发展趋势
2024-04-23 17:19:22        阅读数:585


随着人们对户外运动需求的不断增加,户外运动已逐步走向生活化、全民化,徒步、骑行、登山、露营、钓鱼等成为新的生活方式。同时户外运动服装的细分品类也迎来了较快增长。在户外运动潮流的推动下,国内外市场对于防水功能性面料的需求量逐年增加。众所周知,纺织品所具备的一些功能通常是由面料经过功能性助剂的后整理来实现,防水功能就是其中之一。目前市场上占有率较高的能够实现防水、防油、防污功能的“三防”整理剂通常含有全氟和多氟烷基化合物(PFAS)。


PFAS作为一类人工合成的有机氟化物,最初于20世纪50年代由美国3M公司研发生产。至今,已被广泛应用于多个领域,如不粘锅涂层、电镀、摄影成像、半导体、消防灭火泡沫、航空液压油、纺织品防水防油剂、食品包装等。PFAS对环境和生态系统具有深远的影响,具体表现在:具有极强的稳定性,在自然环境中极难分解,这意味着其可以在环境中存在很长时间;流动性强,容易随水流等媒介迁移,这种流动性不仅增加了污染的范围,还使得控制和减少污染变得更加困难;生物累积性强,在食物链循环中会不断累积,可能通过食物链进入人体内;毒性大,可能对生物体的免疫、生殖和发育系统产生负面影响,甚至导致癌症等严重疾病。


近年来,对于PFAS的广泛分布性和危害性的报道越来越多。经济合作与发展组织(OECD)2018年披露的数据显示,目前全球市场上有超过4700余种PFAS,且根据公开报道,在自来水、地下水、海水、北极及南极等偏远地区,动物以及人体的血液、肝脏、肾脏、心脏和肌肉等组织中均发现了PFAS。


目前市场上的含氟类防水剂以全氟辛基类有机氟防水剂(C8防水剂)与全氟己基类有机氟防水剂(C6防水剂)为主,但其正在区域性地逐步被限制和禁用。特别是C8防水剂生产和使用过程中可能会产生全氟辛酸类(PFOA)、全氟辛烷磺酸类(PFOS)物质,C6防水剂生产和使用过程中可能会产生全氟己酸类(PFHxA)、全氟己烷磺酸类(PFHxS)物质在全球范围内限制和禁用含氟类防水剂促进了其替代品的发展。特别是2011年国际绿色和平组织发起的全球性去毒行动,旨在禁止在服装中使用有毒有害物质,服装及鞋类行业国际知名品牌和零售商联合组建了ZDHC(有害化学物质零排放)组织,旨在从供应链中淘汰有毒有害化学物质并制定相应时间表。


含氟类防水剂的替代品包括低氟防水剂和无氟防水剂将是未来防水剂的主要发展方向。在低氟防水剂开发方面,C8防水剂的综合性能优于C6防水剂,C6防水剂的综合性能优于无氟防水剂。如何在产品性能和环保之间平衡是低氟防水剂开发必须要面对的问题。开发低氟、高性能的短链防水剂可以通过对防水剂大分子进行改性,以充分发挥氟碳物质的性能来实现。
在无氟防水剂开发方面,功能更全、性能更高的无氟防水剂,特别是表面张力更低的新型聚合物,是未来各大公司的攻关方向。主要侧重于聚氨酯和有机硅改性、聚氨酯和丙烯酸改性、丙烯酸和有机硅改性、纳米SiO2修饰和各种超疏水结构的改性等。同时,在碳达峰碳中和的背景下,生物基材料在纺织行业中的应用也越来越广泛,无氟防水剂主要原料在生物基技术上取得一定突破,未来生物基无氟防水剂的开发将受到越来越多的关注。目前已有部分助剂生产商推出了自主研发生产的生物来源无氟防水剂。如Rudolf(鲁道夫)推出一种以植物废弃物制成的无氟防水剂RUCO-DRY BIO CGR,其来源于谷物加工过程中积累的副产物,活性成分由90%以上的生物质组成,可以满足传统防水纺织品整理剂的性能和耐用性要求;德美化工推出一款高生物基含量且耐洗性好的无氟防水剂DM-3699,其源自天然棕榈,生物基含量超过80%,可以满足50次以上的家庭洗涤,产品适用于各种纤维类型织物的防水整理。



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