1 概況
含氟整理劑能賦予紡織品優異的抗油污和拒水效果。近年來,隨著人們對環境中普遍存在的全氟酸的關注,從而對紡織含氟整理劑提出了質疑,涉及的化學品有全氟烷基磺酸類(PFAS,如全氟辛烷磺酸、全氟丁烷磺酸),和全氟羧酸類(PFCAs,如全氟辛酸)。本文意在讓使用含氟化學品的用戶了解需要掌握的信息,以便作出正確的選擇。這些信息包括化學品組成、使用、暴露指標、優點、安全性、環境特性以及化學品管理等方面。
由于碳-氟鍵牢固而穩定,因而“氟碳化合物”具有特有的物理和化學性能,如化學穩定性、熱穩定性和低表面能等。氟化合物產品提供的性能優點是其它化學品所無法給予的。例如,紡織用含氟整理劑可同時提供拒油拒水和抗沾污性能,而不會影響織物的手感、外觀和透氣性。
含氟化學品大多為高分子質量丙烯酸酯類聚合物,其合成是通過含氟碳鏈的丙烯酸酯單體與其它單體反應制得。氟碳鏈被固定在聚合物的主鏈上,垂直于被處理織物的表面,形成了一個低表面能的防水和防油性污漬的“屏障”。其碳氫主鏈對處理織物的表面有很強的吸附力,甚至可與其形成共價鍵,見圖1和圖2。
氟化合物產品的應用
·整理工藝將聚合物黏結和固著在纖維上;
·聚合物被固定在纖維表面,經多次水洗后仍保持固著;
·傳統的施加量為0. 2% ~0. 5%。
紡織品含氟化合物整理可以獲得一系列所需的性能,如防護性和易去污性,其效果可使材料保持清潔,從而極大地延長其使用壽命。此外,工廠應用時,氟化合物整理劑必須穩定,與其它整理劑(如柔軟劑、樹脂)相容,并且不會有損于整理織物的美學性能(如外觀和手感)。紡織用含氟整理劑大多由電化學氟化法(ECF)或調聚反應制備。另外,采用基于含氟聚醚和氟化氧雜環丁烷的新化學技術也可制備。供應商提供的產品涵蓋了一系列長度氟碳鏈(—CF2)n(n=2, 3, 4, 6, 8或更大)。
2000年5月,美國3M公司宣布,由于在環境中普遍存在全氟辛烷基磺酸類(PFOS)和其它全氟烷基磺酰類物質,公司決定退出采用ECF技術生產全氟辛烷化學品的領域,與此同時, 3M公司還宣布終止以ECF技術生產全氟辛酸(PFOA)。3M公司是全球主要的PFOA及其銨鹽的生產商,已有50余年的生產歷史。關于PFOS和PFOA有廣泛危害性和毒性的數據已眾多,國際經濟合作與發展組織將其歸為持久性、生物累積性和毒性的物質(PBT),由此,歐洲議會發布了限制全氟辛烷基磺酸類物質銷售及使用的指令。對接觸PFOA的人群進行血清濃度的風險性表征,確定了安全范圍內的暴露極限值。如今,美國人體內血液含PFOS和PFOA的濃度正在降低。
在人體和環境中存在的全氟酸(如PFOS和PFOA)已引起人們對其來源的質疑。全氟辛烷基磺酸是ECF生產及其產品的主要原料,而環境中的PFOA有許多潛在“來源”。最近一篇綜述指出,采用ECF法和氟調聚法生產的含氟化合物產品和原料會對環境中PFOA產生輕微的影響。在一項由美國環境保護署(EPA)發起的全球管理活動中,一些主要的公司自愿承諾減少PFOA以及更高分子質量的全氟羧酸同系物(PFCAs)的排放和產品含量, 2010年至少減少95%,至2015年,努力實現消除PFOA和高的PFCAs同系物。據參與該活動的公司最近的報告顯示,這些承諾正在付諸行動中。
因此,對于含氟化合物產品,包括紡織用氟化合物整理劑的關注,已超越了過去只著眼于織物性能和美觀的層面。
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