A história dos agentes impermeabilizantes têxteis

A história dos agentes impermeabilizantes têxteis

No início do século XIX, surgiu o acabamento impermeabilizante utilizando emulsão de sabão de alumínio e parafina. Esse agente impermeabilizante possui boa repelência à água, mas a desvantagem é a baixa resistência à lavagem. Na década de 1930, surgiram os agentes impermeabilizantes de cadeia longa de carbono. Esse tipo de agente reage com as macromoléculas de celulose para formar éter de celulose, que possui boas propriedades impermeabilizantes e de longa duração.
Em 1940, Patnode, nos Estados Unidos, obteve uma patente afirmando que, após o tratamento das fibras do tecido com dimetildiclorosilano, o tecido apresentaria bons efeitos impermeabilizantes. No entanto, durante o processo de impermeabilização com agentes impermeabilizantes sem flúor, ocorre a liberação de gás HCl, que é prejudicial à saúde humana.
Em 1945, Elliott e outros funcionários da General Electric Company, nos Estados Unidos, mergulharam fibras têxteis em uma solução aquosa alcalina e as aqueceram com metilsilanolato de sódio. O tecido resultante apresentou boas propriedades impermeabilizantes.
Em 1947, a empresa 3M inventou o PFOA (ácido perfluorooctanoico, fórmula molecular: C8HO2F15).
No início da década de 1950, a empresa americana Dow Corning combinou polisiloxano hidrogenado com polidimetilsiloxano (PDMS). O tecido tratado não só apresentava um excelente efeito impermeável, como também se tornava macio ao toque.
Em 1951, a DuPont começou a comprar PFOA da 3M para produzir o "Teflon". O impermeabilizante C8 não era apenas impermeável, mas também resistente a óleo, sem afetar o estilo dos tecidos, e tornou-se o principal impermeabilizante disponível no mercado. Posteriormente, a pesquisa e a aplicação de impermeabilizantes à base de flúor foram aprimoradas nos Estados Unidos e no Japão.
Na década de 1940, a DuPont propôs um agente impermeabilizante complexo, mas esse tipo de agente era de cor verde, o que limitava seu uso. No final da década de 1940, surgiram os agentes impermeabilizantes à base de silicone. Esse tipo de agente é particularmente adequado para diversos tecidos de fibras sintéticas e lã, podendo também ser utilizado em tecidos de fibra celulósica.

Proibição do agente impermeabilizante C8

O processo de produção do impermeabilizante C8 gera dois subprodutos, o PFOA e o PFOS, e a nocividade desses dois produtos químicos tem sido gradualmente comprovada.

Tabela 1 Processo sintético de agente impermeabilizante Lar

Independentemente do método de eletrólise ou do método de telomerização, é impossível reduzir o teor de PFOA e PFOS para menos de 1,0 μg/m² após a adição do agente impermeabilizante C8 ao tecido, o que determina a necessidade de eliminação do agente impermeabilizante C8. 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 do Sulfonato de Perfluorooctano (2006/122/CE). Em 2006, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) emitiu um ultimato ordenando que oito empresas químicas, incluindo a DuPont, parassem de usar o perfluorooctanoato (PFOA), o principal ingrediente necessário para a fabricação do Teflon. Além da DuPont, a DuPont Ceramics também recebeu a ordem da EPA. Diversas gigantes do setor, como a Elastomers Company, a Asahi Glass Co., Ltd. do Japão, a Ciba Specialty Chemicals da Suíça e a Clariant da Alemanha, também aderiram à medida.

Agente impermeabilizante C6

O principal componente do impermeabilizante C6 é o copolímero de éster etílico de perfluorohexil (met)acrílico PFHS, que não contém PFOA nem PFOS. É o produto ideal para substituir o impermeabilizante C8. No entanto, quanto menor a cadeia de carbono, menor o seu efeito impermeabilizante e anti-óleo. Para obter o mesmo efeito do impermeabilizante C8, é necessário aumentar a dosagem e o custo. Além disso, muitas marcas de roupas não aceitam impermeabilizantes C6 e só podem usar impermeabilizantes sem flúor.

Agente impermeabilizante sem flúor

Os impermeabilizantes sem flúor podem ser completamente isentos de PFOA e PFOS, e não contêm PFCS (compostos perfluoroalquilados). São cada vez mais reconhecidos por diversas marcas. No entanto, em comparação com os impermeabilizantes que contêm flúor, apresentam duas desvantagens: primeiro, não são resistentes a óleo; segundo, a camada tem baixa resistência e as fibras deslizam com facilidade.

Demanda de mercado por agentes impermeabilizantes

O agente impermeabilizante e anti-incrustante Carbon Six confere às fibras naturais, sintéticas e mistas excelentes propriedades impermeáveis, oleofóbicas e anti-incrustantes. É particularmente indicado para o tratamento hidrofóbico, oleofóbico e anti-incrustante de poliéster e tecidos mistos, podendo atingir 50% ou mais de resistência à lavagem, sem afetar o estilo ou a maciez do tecido. Atende plenamente às necessidades de aplicações especiais que exigem impermeabilização e lavagem, como vestuário industrial, tendas e bolsas. Os tecidos exportados para a Europa e os Estados Unidos estão em conformidade com as normas relevantes, como as relativas a APEO, PFOA, PFOS e outras substâncias proibidas.
Atualmente, os consumidores têm exigências cada vez maiores em relação ao desempenho dos têxteis e estão cada vez mais inclinados a comprar têxteis funcionais, como tênis esportivos de malha flocada com excelentes propriedades impermeáveis, jaquetas com características impermeáveis, resistentes ao frio e quentes, roupas de secagem rápida que absorvem e eliminam a umidade rapidamente, além de meias antibacterianas e antiodor, etc.

Por que precisamos de impermeabilização e revestimento anti-incrustante?

Os tecidos feitos de fibras sintéticas, como o poliéster, são altamente hidrofóbicos e acumulam eletricidade estática com facilidade. São propensos a acumular sujeira durante o uso diário, e a sujeira oleosa adere firmemente aos tecidos, dificultando sua remoção e limpeza. Portanto, é fundamental que os tecidos possuam propriedades impermeáveis ​​duráveis ​​e capacidade antiestática, tanto para o uso cotidiano quanto para aplicações industriais específicas.

Princípio de repelência à água do agente impermeabilizante

Atualmente, o principal mercado de impermeabilização têxtil é composto por produtos de fluorocarbono com carbono 8 e carbono 6. O desempenho de impermeabilização desse tipo de agente depende principalmente do comprimento de sua cadeia de carbono (ou seja, do teor de flúor). Quanto maior o teor de flúor na cadeia de carbono, maior o comprimento da cadeia. Quanto maior a cadeia de carbono, maior a estabilidade entre as moléculas. Com maior estabilidade, aumenta também a capacidade de resistir a manchas externas de água e óleo.
Devido às mudanças no estilo de vida, ao aumento da conscientização do consumidor e à demanda por produtos de alta qualidade, a procura por tecidos impermeáveis ​​está crescendo. Especialmente no setor de vestuário de trabalho, as características de impermeabilidade estão se tornando cada vez mais importantes.
Os agentes impermeabilizantes mais utilizados no mercado são os impermeabilizantes à base de fluorocarbono e os impermeabilizantes sem flúor. Embora os impermeabilizantes à base de fluorocarbono contenham PFOA, POFS e outros ingredientes prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana, atualmente não existe um substituto completo para eles. Portanto, os impermeabilizantes à base de fluorocarbono ainda são a principal opção na indústria têxtil. Os impermeabilizantes sem flúor são uma alternativa aos impermeabilizantes à base de fluorocarbono. Embora sejam seguros e ecológicos, não possuem propriedades anti-óleo e anti-incrustantes. Há notícias de que a exportação de têxteis contendo fluorocarbonos para países como a União Europeia será restrita em 2020. Consequentemente, a produção, a pesquisa e o desenvolvimento de impermeabilizantes sem flúor receberão cada vez mais atenção. Com o aprimoramento das tecnologias de pesquisa e desenvolvimento, os impermeabilizantes sem flúor poderão se tornar um produto que substituirá completamente os impermeabilizantes à base de fluorocarbono.
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