De geschiedenis van textielwaterdichtingsmiddelen

De geschiedenis van textielwaterdichtingsmiddelen

Aan het begin van de 19e eeuw verscheen de waterdichtingstechniek met aluminiumzeep en paraffine-emulsie. Dit waterdichtingsmiddel had een goede waterafstotende werking, maar het nadeel was dat het niet bestand was tegen wassen. In de jaren dertig van de vorige eeuw verschenen waterdichtingsmiddelen met lange koolstofketens. Dit type waterdichtingsmiddel kan reageren met cellulosemacromoleculen en cellulose-ether vormen, wat goede en langdurige waterdichtende eigenschappen heeft.
In 1940 verkreeg Patnode in de Verenigde Staten een patent waarin werd gesteld dat textielvezels na behandeling met dimethyldichloorsilaan een goede waterafstotende werking zouden hebben. Tijdens het waterdichtingsproces met fluorvrije waterdichtingsmiddelen komt echter HCl-gas vrij, wat schadelijk is voor de menselijke gezondheid.
In 1945 weekten Elliott en anderen van General Electric Company in de Verenigde Staten textielvezels in een alkalische waterige oplossing en verhitten ze deze met natriummethylsilanolaat. Het resulterende textiel bleek goede waterdichtheid te hebben.
In 1947 vond het bedrijf 3M PFOA (perfluoroctaanzuur, molecuulformule: C8HO2F15) uit.
Begin jaren vijftig combineerde het Amerikaanse bedrijf Dow Corning gehydrogeneerd polysiloxaan met polydimethylsiloxaan (PDMS). De behandelde stof was niet alleen zeer waterdicht, maar voelde ook zacht aan.
In 1951 begon DuPont met de aankoop van PFOA van 3M Company voor de productie van "Teflon". Het waterdichtingsmiddel C8 is niet alleen waterdicht, maar ook oliebestendig, zonder de stijl van textiel aan te tasten, en werd al snel het meest gebruikte waterdichtingsmiddel. Later werd het onderzoek naar en de toepassing van fluorhoudende waterdichtingsmiddelen verder ontwikkeld in de Verenigde Staten en Japan.
In de jaren veertig introduceerde DuPont een complex waterdichtingsmiddel, maar dit type waterdichtingsmiddel was groen van kleur, waardoor het toepassingsgebied beperkt was. Eind jaren veertig verschenen siliconen waterdichtingsmiddelen. Dit type waterdichtingsmiddel is bijzonder geschikt voor diverse synthetische vezel- en wollen stoffen, en kan ook worden gebruikt voor cellulosevezelstoffen.

Verbod op het gebruik van waterdichtingsmiddel C8

Bij de productie van het waterdichtingsmiddel C8 ontstaan ​​twee bijproducten, PFOA en PFOS, en de schadelijkheid van deze twee chemicaliën is inmiddels steeds duidelijker geworden.

Tabel 1 Synthetisch proces van waterdichtingsmiddel Thuis

Ongeacht de elektrolysemethode of de telomerisatiemethode is het onmogelijk om het PFOA- en PFOS-gehalte lager te krijgen dan 1,0 μg/m² nadat het C8-waterdichtingsmiddel aan de stof is toegevoegd. Dit betekent dat het C8-waterdichtingsmiddel moet worden verwijderd. Op 17 december 2006 hebben het Europees Parlement en de Raad van Ministers gezamenlijk de Richtlijn betreffende beperkingen op de verkoop en het gebruik van perfluoroctaansulfonaat (2006/122/EG) uitgevaardigd. In 2006 gaf het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) een ultimatum aan acht chemische bedrijven, waaronder DuPont, om te stoppen met het gebruik van perfluoroctaansulfonaat (PFOA), het belangrijkste ingrediënt voor de productie van Teflon. Naast DuPont ontving ook DuPont Ceramics een EPA-bevel. Een aantal bekende industriereuzen, zoals Elastomers Company, Asahi Glass Co., Ltd. uit Japan, Ciba Specialty Chemicals uit Zwitserland en Clariant uit Duitsland, werden eveneens door de EPA gedupeerd.

C6 waterdichtingsmiddel

Het belangrijkste bestanddeel van C6-waterdichtingsmiddel is PFHS (meth)acrylperfluorhexylethylestercopolymeer, dat geen PFOA en PFOS bevat. Het is het meest ideale product ter vervanging van C8-waterdichtingsmiddel. Echter, hoe korter de koolstofketen, hoe lager de water- en olieafstotende werking. Om hetzelfde effect als C8-waterdichtingsmiddel te bereiken, is een hogere dosering en dus ook hogere kosten nodig. Bovendien accepteren veel kledingmerken geen C6-waterdichtingsmiddelen en gebruiken ze uitsluitend fluorvrije waterdichtingsmiddelen.

Fluorvrij waterdichtingsmiddel

Fluorvrije waterdichtingsmiddelen kunnen volledig vrij zijn van PFOA en PFOS en bevatten geen PFCS (perfluoralkylverbindingen). Ze worden door steeds meer merken gebruikt. In vergelijking met waterdichtingsmiddelen die fluor bevatten, hebben ze echter twee nadelen: ten eerste zijn ze niet oliebestendig; ten tweede is de coating minder hecht en glijden de vezels gemakkelijk weg.

Marktvraag naar waterdichtingsmiddelen

Het Carbon Six waterdichtings- en aangroeiwerende middel geeft natuurlijke vezels, synthetische vezels en gemengde textielsoorten uitstekende waterdichte, olieafstotende en aangroeiwerende eigenschappen. Het is met name geschikt voor de hydrofobe, olieafstotende en aangroeiwerende behandeling van polyester en gemengde textielsoorten; het kan een wasbestendigheid van 50% of meer bereiken, zonder de stijl van de stof aan te tasten en de stof zacht te laten aanvoelen. Het voldoet volledig aan de eisen van speciale waterdichte toepassingen met wasbaarheidseisen, zoals speciale industriële kleding, tenten en tassen. Stoffen die naar Europa en de Verenigde Staten worden geëxporteerd, voldoen aan de relevante normen, zoals APEO, PFOA, PFOS en andere verboden stoffen.
Tegenwoordig stellen consumenten steeds hogere eisen aan de prestaties van textiel en zijn ze steeds vaker geneigd om functioneel textiel aan te schaffen, zoals gebreide sportschoenen met uitstekende waterdichte eigenschappen, jassen die waterdicht, koudicht en warm zijn, sneldrogende kleding die vocht snel absorbeert en afvoert, en antibacteriële en geurwerende sokken, enzovoort.

Waarom hebben we waterdichting en aangroeiwerende coatings nodig?

Textiel gemaakt van synthetische vezels zoals polyester is sterk waterafstotend en raakt gemakkelijk statisch geladen. Het is gevoelig voor vuilophoping bij dagelijks gebruik, en vettig vuil hecht zich stevig aan textiel, waardoor het moeilijk te verwijderen en schoon te maken is. Daarom is het voor textiel in het dagelijks leven en in bepaalde specifieke industrieën van groot belang dat het duurzame waterdichte eigenschappen en antistatische eigenschappen bezit.

Waterafstotend principe van waterdichtingsmiddel

Momenteel worden textielwaterdichtingsmiddelen op basis van koolstof-8 en koolstof-6 fluorkoolstof gebruikt. De waterafstotende werking van dit type waterdichtingsmiddel hangt voornamelijk af van de lengte van de koolstofketen (oftewel het fluorgehalte). Hoe meer fluoratomen er in de koolstofketen zitten, hoe langer de koolstofketen. Een langere koolstofketen zorgt voor een grotere stabiliteit tussen de moleculen. Naarmate de stabiliteit toeneemt, neemt ook het vermogen om water- en olievlekken van buitenaf af te weren toe.
Door veranderingen in levensstijl, een toenemend consumentenbewustzijn en een groeiende vraag naar hoogwaardige producten, neemt de vraag naar waterdicht textiel toe. Vooral in de werkkledingsector worden waterdichte eigenschappen steeds belangrijker.
De meest gebruikte waterdichtingsmiddelen op de markt zijn fluorkoolstof- en fluorvrije waterdichtingsmiddelen. Hoewel fluorkoolstof-waterdichtingsmiddelen PFOA, POFS en andere ingrediënten bevatten die schadelijk zijn voor het milieu en de menselijke gezondheid, bestaat er momenteel geen volledig alternatief voor fluorkoolstof-waterdichtingsmiddelen. Daarom zijn fluorkoolstof-waterdichtingsmiddelen momenteel nog steeds de dominante factor in de textielwaterdichtingsindustrie. Fluorvrije waterdichtingsmiddelen vormen momenteel een alternatief voor fluorkoolstof-waterdichtingsmiddelen. Hoewel ze veilig en milieuvriendelijk zijn, bieden ze geen olieafstotende en vuilafstotende werking. Er zijn berichten dat de export van textiel dat fluorkoolstoffen bevat naar landen zoals de Europese Unie in 2020 aan beperkingen onderhevig zal zijn. Daardoor zal de productie en ontwikkeling van fluorvrije waterdichtingsmiddelen steeds meer aandacht krijgen. Met de verbetering van de onderzoeks- en ontwikkelingstechnologie zouden fluorvrije waterdichtingsmiddelen wel eens een product kunnen worden dat fluorkoolstof-waterdichtingsmiddelen volledig vervangt.
LeMan Polymer Technology Co., Ltd (LeMan) Textile Auxiliaries introduceert ecologische, fluorvrije waterdichtingsmiddelen. De perfecte optie met toegevoegde waarde voor de afwerking van hoogwaardige stoffen! Voor specifieke wensen kunt u contact opnemen met de technische ingenieurs van onze fabriek voor maatwerk.