水性无氟超疏水应用案例剖析

WaterOff

2018-03-17 08:42:44

随着生产和生活水平的提高，人们对织物的功能性要求越来越高，防水、速干、不影响透气性、自清洁。防水织物就是其中一种。传统防水整理剂主要是氟碳化合物，其具有一定的生物累积性，存在严重的生态问题，且价格昂贵。因此，越来越多的研究关注于开发新型的无氟防水整理剂，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PFOS和PFOA，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其污染问题，因此，寻找可以替代PFOS和PFOA的表面活性剂成为助剂行业亟待解决的首要问题。

小编带您实际测试，无氟超疏水整理剂的效果

1．PFOS和PFOA禁用的最新动态

PFOS的禁用早在2008年6月27日已经正式生效，欧盟《关于限制全氟辛烧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％的将不得销售；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的全面禁用也成为大势所趋。2014年10月17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），或含有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2014年6月1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法规被列为高度关注物质（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。

PFOS和PFOA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，所谓的“PFOAFree”并不是完全不含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超疏水整理剂。无氟超疏水整理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超疏水整理剂。

2．无氟超疏水整理剂的生产厂家

山东鑫纳超疏新材料有限公司，与中科院兰化所合作，在山东成立了纳米自清洁实验室，专注于水性无氟超疏水溶液的研发。

XN-S-01，作为该实验室替代乙醇溶剂超疏水溶液的新方案，有以下几个特点：

1，采用无氟方法制作，非有机硅。通过在纤维表面附着微纳颗粒的方式生效。

2，水性溶液，以纯水为溶液，混合超疏水纳米颗粒，后端处理更简单。

3，耐洗涤，以标准机洗45分钟为单次计算，可以在25-30次洗涤后保持超疏水效果。

4，超疏水-超疏水和防水有本质区别，以常用的聚酯纤维为例，能达到接触角150度以上。

5，工艺更符合实际。织物的后处理步骤-定型，时间超过3分钟，温度超过150度，会引起织物焦化，变黄。本产品只需要2分钟，120度高温定型，即可达到耐洗、超疏水效果。

6，能兼容市场大部分织物整理剂，配合其他无氟超疏水整理剂增效剂使用，例如柔顺剂。市场前景非常广阔。

3、无氟超疏水整理剂的防水效果
采用浸渍－烘干－焙烘的整理方式，探究鑫纳超疏无氟超疏水整理剂在纯棉织物、涤纶织物以及涤棉混纺织物上的防水性能，并分析防水效果在不同织物上的耐洗性以及手感影响。无氟超疏水整理剂具有优异高效的拒水性和良好的耐久性，可广泛应用于户外休闲、运动时尚、医疗服装、劳保工装等无需拒油功能纺织品的防水整理。整理后的织物具有优秀的拒水性，手感好，穿着舒适，不影响透气性，并且防水剂具有良好的操作性,稳定性及其他助剂的配伍性，能适应快速加工的要求。目前，无氟超疏水整理剂已多次进行了在纯棉、涤纶、尼龙及棉混纺织等织物上的批量化生产，均获得了良好的防水效果．

4、无氟超疏水整理剂在不同织物上的应用性能

试验织物：纯棉漂白织物，涤纶春亚纺，涤棉织物工艺流程：一浸一轧——80°Ｃ烘干——120＂Ｃ（2ｍｉｎ）定型机烘焙。

洗涤方法参照AATCC 22标准洗涤。

5、实验结论

水性无氟超疏水整理剂对于纯棉织物、涤纶织物、涤棉混纺织物具有良好的初始防水性能。而且用量不高，仅需50ｇ／Ｌ左右可达到防水等级80-100分。无氟超疏水整理剂用于涤纶织物，防水性能的耐洗性要好于纯棉织物。经过25次水洗后，涤纶织物的防水性基本没有下降，而纯棉织物的防水性有不同程度的下降。涤棉织物的耐洗性介于两者之间。无氟超疏水整理剂配合柔顺剂使用，作完防水整理后，织物的手感基本不变。

6、总结

为了适应人们对纺织品的不断要求，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。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的要求进一步的提高，环保无氟型防水剂将会越来越受欢迎。提高无氟超疏水整理剂的防水性和耐洗性，以及开发具有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。

哪些织物面料需要做防水剂？

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。

为什么要用环保防水剂？

上述所讲面料，出口的份额占的比例还是较多的。那么出口的话，根据今年刚出的环保标准，对赋予织物面料防水效果的整理剂的成分是有一定要求的，对于防水剂而言，被限制的成分最多的就是PFOA、PFOS。针对此类情况，只要在助剂的方面注意选择PFOA、PFOS含量低于限定值的防水剂就可以了，如无氟和C6防水剂，这两种类型的防水剂都是能达到出口标准的。由于普通防水中含有PFOA、PFOS、APEO等有害环境物质，而ANFONE安氟诺无氟超疏水整理剂中不含任何有害环保的物质，当全球的环境因为我们这一小小举动而愈加美好，我们呼吸更加顺畅，穿着更加舒适。