A história dos agentes impermeabilizantes têxteis

A história dos agentes impermeabilizantes têxteis

No início do século XIX, surgiu o acabamento à prova d'água com sabão de alumínio e emulsão de parafina. Esse impermeabilizante apresenta boa repelência à água, mas a desvantagem é a sua baixa resistência à lavagem. Na década de 1930, surgiram os impermeabilizantes de cadeia longa de carbono. Esse tipo de impermeabilizante pode reagir com macromoléculas de celulose para formar éter de celulose, que possui propriedades impermeabilizantes boas e duradouras.
Em 1940, a Patnode, nos Estados Unidos, emitiu uma patente afirmando que, após o tratamento das fibras do tecido com dimetildiclorossilano, o tecido teria bons efeitos impermeabilizantes. No entanto, durante o processo de impermeabilização com agentes impermeabilizantes sem flúor, é liberado gás HCl, prejudicial à saúde humana.
Em 1945, Elliott e outros da General Electric Company, nos Estados Unidos, embeberam fibras de tecido em uma solução aquosa alcalina e as aqueceram com metilsilanolato de sódio. O tecido finalizado apresentou bons efeitos impermeabilizantes.
Em 1947, a 3M Company inventou o PFOA (ácido perfluorooctanóico, fórmula molecular: C8HO2F15).
No início da década de 1950, a empresa americana Dow Corning combinou polissiloxano hidrogenado com polidimetilsiloxano (PDMS). O tecido tratado não só apresentou um excelente efeito à prova d'água, como também ficou macio ao toque.
Em 1951, a DuPont começou a comprar PFOA da 3M para produzir "Teflon". O impermeabilizante C8 não é apenas à prova d'água, mas também à prova de óleo, sem afetar o estilo dos tecidos, e começou a se tornar o principal agente impermeabilizante. Posteriormente, a pesquisa e a aplicação de agentes impermeabilizantes contendo flúor foram desenvolvidas nos Estados Unidos e no Japão.
Na década de 1940, a DuPont propôs um agente impermeabilizante complexo, mas esse tipo de agente impermeabilizante era de cor verde, limitando assim seu escopo de uso. No final da década de 1940, surgiram os agentes impermeabilizantes de silicone. Esse tipo de agente impermeabilizante é particularmente adequado para diversos tecidos de fibras sintéticas e lã, podendo também ser usado para tecidos de fibra de celulose.

Proibição do agente impermeabilizante C8

O processo de produção do agente impermeabilizante C8 produzirá dois subprodutos, PFOA e PFOS, e a nocividade desses dois produtos químicos foi gradualmente confirmada.

Tabela 1 Processo sintético de agente impermeabilizante Lar

Independentemente do método de eletrólise ou do método de telomerização, é impossível tornar o conteúdo de PFOA e PFOS inferior a 1,0 μg/m² após a adição do agente impermeabilizante C8 ao tecido, o que determina que o agente impermeabilizante C8 deve ser eliminado. Em 17 de dezembro de 2006, o Parlamento Europeu e o Conselho de Ministros emitiram conjuntamente a Diretiva sobre Restrições à Venda e ao Uso de Perfluorooctanossulfonato (2006/122/EC). Em 2006, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) emitiu um ultimato ordenando que oito empresas químicas, incluindo a DuPont, parassem de usar perfluorooctanoato (PFOA), o ingrediente principal necessário para a fabricação de Teflon. Juntamente com a DuPont, a DuPont Ceramics também recebeu a ordem da EPA. Vários gigantes da indústria bem conhecidos, como a Elastomers Company, a Asahi Glass Co., Ltd. do Japão, a Ciba Specialty Chemicals da Suíça e a Clariant da Alemanha.

Agente impermeável C6

O principal componente do agente impermeabilizante C6 é o copolímero de éster etílico perfluorohexílico (PFHS) (met)acrílico, que não contém PFOA nem PFOS. É o produto ideal para substituir o agente impermeabilizante C8. No entanto, quanto menor a cadeia carbônica, menor o seu efeito à prova d'água e de óleo. Para atingir o efeito do agente impermeabilizante C8, é necessário aumentar a dosagem e o custo. Além disso, muitas marcas de roupas não aceitam agentes impermeabilizantes C6 e só podem usar agentes impermeabilizantes sem flúor.

Agente impermeabilizante sem flúor

Os impermeabilizantes sem flúor podem ser completamente isentos de PFOA e PFOS e não contêm PFCS (compostos perfluoroalquílicos). São reconhecidos por cada vez mais marcas. No entanto, em comparação com os impermeabilizantes com flúor, apresentam duas desvantagens: primeiro, não são à prova de óleo; segundo, o revestimento tem baixa solidez e as fibras deslizam facilmente.

Demanda de mercado por agentes impermeabilizantes

O agente impermeável e antiincrustante Carbon Six confere às fibras naturais, fibras sintéticas e tecidos mistos excelentes propriedades impermeáveis, à prova de óleo e antiincrustantes. Também é particularmente adequado para o tratamento hidrofóbico, repelente de óleo e antiincrustante de poliéster e tecidos mistos; pode atingir 50% de resistência à lavagem. Vezes ou mais, sem afetar o estilo do tecido e o processamento é suave. Atende plenamente às necessidades de uso em campos especiais à prova d'água com requisitos laváveis, como roupas industriais especiais, tendas e bolsas; os tecidos exportados para a Europa e os Estados Unidos atendem às normas relevantes, como APEO, PFOA, PFOS e outras substâncias proibidas.
Atualmente, os consumidores têm requisitos de desempenho cada vez maiores para os têxteis, e estão cada vez mais inclinados a comprar têxteis funcionais, como calçados esportivos de malha com excelentes efeitos à prova d'água, jaquetas com características impermeáveis, à prova de frio, quentes e outras, roupas de secagem rápida que absorvem e eliminam a umidade rapidamente, bem como meias antibacterianas e antiodor, etc.

Por que precisamos de impermeabilização e antiincrustantes?

Tecidos feitos de fibras sintéticas, como o poliéster, são altamente hidrofóbicos e facilmente carregados com eletricidade estática. Eles são propensos a acumular sujeira durante o uso diário, e a sujeira oleosa também adere firmemente aos tecidos, dificultando sua remoção e limpeza. Portanto, é muito importante que os tecidos tenham propriedades impermeáveis ​​e antiestáticas duráveis ​​na vida cotidiana e em algumas indústrias especializadas.

Princípio repelente de água do agente impermeabilizante

Atualmente, o principal mercado de impermeabilização têxtil é o de produtos de fluorcarbono de carbono 8 e carbono 6. O desempenho à prova d'água desse tipo de agente impermeabilizante depende principalmente do comprimento de sua cadeia carbônica (ou seja, do teor de flúor). O teor de flúor incorporado à cadeia carbônica é importante. Quanto mais elementos de flúor, maior a cadeia carbônica. Quanto maior a cadeia carbônica, maior a estabilidade entre as moléculas. À medida que a estabilidade aumenta, a resistência a manchas externas de água e óleo também aumenta.
Devido às mudanças no estilo de vida, à crescente conscientização do consumidor e à demanda por tecidos de alta qualidade, a demanda por tecidos impermeáveis ​​está crescendo. Especialmente no setor de vestuário de trabalho, as funções impermeáveis ​​estão se tornando cada vez mais importantes.
Os agentes de impermeabilização amplamente utilizados no mercado são os agentes de impermeabilização de fluorcarbono e os agentes de impermeabilização sem flúor. Embora os agentes de impermeabilização de fluorcarbono contenham PFOA, POFS e outros ingredientes prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana, atualmente não há um substituto completo para os agentes de impermeabilização de fluorcarbono. Portanto, atualmente, os agentes de acabamento à prova d'água de fluorcarbono ainda são a "força principal" na indústria de impermeabilização têxtil. Os agentes de acabamento à prova d'água sem flúor são atualmente uma alternativa aos agentes de acabamento à prova d'água de fluorcarbono. Embora sejam seguros e ecologicamente corretos, eles não têm efeitos à prova de óleo e antiincrustantes. Há notícias de que têxteis que contêm fluorcarbono serão restringidos de exportar para países como a União Europeia em 2020. Então, a produção, pesquisa e desenvolvimento de agentes de impermeabilização sem flúor receberão cada vez mais atenção. Com o aprimoramento da tecnologia de pesquisa e desenvolvimento, os agentes de impermeabilização sem flúor podem se tornar um produto que substitui completamente o agente de acabamento à prova d'água de fluorcarbono.
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