L'histoire des agents imperméabilisants textiles

L'histoire des agents imperméabilisants textiles

Au début du XIXe siècle, des imperméabilisants à base de savon d'aluminium et d'émulsion de paraffine sont apparus. Cet imperméabilisant présente une bonne imperméabilité, mais son inconvénient est sa faible résistance au lavage. Dans les années 1930, des imperméabilisants à longue chaîne carbonée sont apparus. Ce type d'imperméabilisant peut réagir avec les macromolécules de cellulose pour former de l'éther de cellulose, qui offre une imperméabilité efficace et durable.
En 1940, la société américaine Patnode a déposé un brevet attestant que le traitement des fibres textiles au diméthyldichlorosilane procurait une bonne imperméabilité. Cependant, lors de l'imperméabilisation avec des agents imperméabilisants sans fluor, du HCl gazeux est libéré, nocif pour la santé.
En 1945, Elliott et ses collègues de la General Electric Company aux États-Unis ont trempé des fibres de tissu dans une solution aqueuse alcaline et les ont chauffées avec du méthylsilanolate de sodium. Le tissu ainsi obtenu présentait de bonnes propriétés imperméables.
En 1947, la société 3M a inventé le PFOA (acide perfluorooctanoïque, formule moléculaire : C8HO2F15).
Au début des années 1950, l'entreprise américaine Dow Corning a combiné du polysiloxane hydrogéné avec du polydiméthylsiloxane (PDMS). Le tissu traité présentait non seulement une excellente imperméabilité, mais aussi un toucher doux.
En 1951, DuPont a commencé à acheter du PFOA auprès de 3M pour produire du « Téflon ». L'imperméabilisant C8 est non seulement imperméable, mais aussi oléophobe, sans altérer le style des textiles. Il est devenu un imperméabilisant courant. Par la suite, la recherche et l'application d'imperméabilisants fluorés ont été développées aux États-Unis et au Japon.
Dans les années 1940, DuPont a proposé un agent imperméabilisant complexe, mais sa couleur verte limitait son champ d'application. À la fin des années 1940, les agents imperméabilisants à base de silicone sont apparus. Ce type d'agent imperméabilisant est particulièrement adapté à divers tissus en fibres synthétiques et en laine, et peut également être utilisé pour les tissus en fibres de cellulose.

Interdiction de l'agent imperméabilisant C8

Le processus de production de l'agent d'étanchéité C8 produira deux sous-produits, le PFOA et le PFOS, et la nocivité de ces deux produits chimiques a été progressivement confirmée.

Tableau 1 Procédé de synthèse d'agent imperméabilisant Maison

Quelle que soit la méthode d'électrolyse ou de télomérisation, il est impossible de réduire la teneur en PFOA et en PFOS à moins de 1,0 μg/m² après l'ajout de l'agent imperméabilisant C8 au tissu, ce qui nécessite son élimination. Le 17 décembre 2006, le Parlement européen et le Conseil des ministres ont publié conjointement la Directive relative aux restrictions de vente et d'utilisation du sulfonate de perfluorooctane (2006/122/CE). La même année, l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) a lancé un ultimatum ordonnant à huit entreprises chimiques, dont DuPont, de cesser d'utiliser le perfluorooctanoate (PFOA), l'ingrédient de base nécessaire à la fabrication du Téflon. Outre DuPont, DuPont Ceramics a également reçu l'ordre de l'EPA. Plusieurs géants de l'industrie, tels qu'Elastomers Company, Asahi Glass Co., Ltd. (Japon), Ciba Specialty Chemicals (Suisse) et Clariant (Allemagne), ont également été visés.

Agent imperméabilisant C6

Le composant principal de l'imperméabilisant C6 est le copolymère PFHS (méth)acrylique perfluorohexyléthyl ester, exempt de PFOA et de PFOS. C'est le produit idéal pour remplacer l'imperméabilisant C8. Cependant, plus la chaîne carbonée est courte, moins son effet imperméabilisant et oléofuge est important. Pour obtenir l'effet de l'imperméabilisant C8, il est nécessaire d'augmenter le dosage et le coût. De nombreuses marques de vêtements n'acceptent pas les imperméabilisants C6 et n'utilisent que des imperméabilisants sans fluor.

Agent imperméabilisant sans fluor

Les imperméabilisants sans fluor peuvent être totalement exempts de PFOA et de PFOS, et ne contiennent pas de PFCS (composés perfluoroalkylés). Ils sont reconnus par de plus en plus de marques. Cependant, comparés aux imperméabilisants contenant du fluor, ils présentent deux inconvénients : d'une part, ils ne sont pas résistants à l'huile ; d'autre part, leur revêtement est peu résistant et les fibres glissent facilement.

Demande du marché en agents imperméabilisants

L'agent imperméabilisant et antisalissure Carbon Six confère aux fibres naturelles, synthétiques et textiles mélangés d'excellentes propriétés imperméables, oléofuges et antisalissures. Il est également particulièrement adapté au traitement hydrophobe, oléofuge et antisalissure des textiles en polyester et mélangés ; il atteint une résistance au lavage de 50 %. Il est lavable plusieurs fois, sans altérer le style du tissu et offre une sensation de douceur. Il répond parfaitement aux exigences d'imperméabilité spécifiques aux textiles, notamment les vêtements industriels, les tentes et les sacs. Les tissus exportés vers l'Europe et les États-Unis sont conformes aux normes en vigueur, notamment celles concernant l'APEO, le PFOA, le PFOS et d'autres substances interdites.
À l'heure actuelle, les consommateurs ont des exigences de performance de plus en plus élevées en matière de textiles, et les consommateurs sont de plus en plus enclins à acheter des textiles fonctionnels, tels que des chaussures de sport en tricot mouche avec d'excellents effets imperméables, des vestes avec des caractéristiques imperméables, résistantes au froid, chaudes et autres, des vêtements à séchage rapide qui absorbent et évacuent rapidement l'humidité, ainsi que des chaussettes antibactériennes et anti-odeurs, etc.

Pourquoi avons-nous besoin d’imperméabilisation et d’antifouling ?

Les textiles en fibres synthétiques comme le polyester sont très hydrophobes et se chargent facilement en électricité statique. Ils sont sujets à l'accumulation de saleté lors de leur utilisation quotidienne, et les salissures huileuses adhèrent fortement aux textiles, rendant leur élimination et leur nettoyage difficiles. Il est donc essentiel que les textiles possèdent des propriétés imperméables et antistatiques durables, au quotidien et dans certains secteurs d'activité spécifiques.

Principe hydrofuge de l'agent imperméabilisant

Actuellement, le marché principal de l'imperméabilisation des textiles est celui des fluorocarbures carbone 8 et carbone 6. L'imperméabilité de ces agents dépend principalement de la longueur de leur chaîne carbonée (c'est-à-dire de leur teneur en fluorure). Plus la chaîne carbonée est riche en fluorure, plus la chaîne carbonée est longue. Plus la chaîne carbonée est longue, plus la stabilité entre les molécules est élevée. Plus cette stabilité est forte, plus la résistance aux taches d'eau et d'huile externes augmente.
En raison de l'évolution des modes de vie, de la sensibilisation croissante des consommateurs et de la demande de produits haut de gamme, la demande de textiles imperméables est en hausse. L'imperméabilité devient de plus en plus importante, notamment dans le domaine des vêtements de travail.
Les agents imperméabilisants les plus répandus sur le marché sont les agents imperméabilisants fluorocarbonés et les agents imperméabilisants sans fluor. Bien que ces derniers contiennent du PFOA, des POFS et d'autres ingrédients nocifs pour l'environnement et la santé humaine, il n'existe actuellement aucun substitut complet aux agents imperméabilisants fluorocarbonés. Par conséquent, les agents de finition imperméabilisants fluorocarbonés restent la solution de choix dans l'industrie de l'imperméabilisation textile. Les agents de finition imperméabilisants sans fluor constituent actuellement une alternative aux agents imperméabilisants fluorocarbonés. Bien que sûrs et respectueux de l'environnement, ils n'offrent pas d'effets oléofuges ni antisalissures. Il semblerait que l'exportation de textiles contenant des fluorocarbones vers des pays comme l'Union européenne soit interdite en 2020. La production, la recherche et le développement d'agents imperméabilisants sans fluor bénéficieront alors d'une attention croissante. Grâce aux progrès technologiques en recherche et développement, les agents imperméabilisants sans fluor pourraient remplacer totalement les agents de finition imperméabilisants fluorocarbonés.
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