1 概况
含氟整理剂能赋予纺织品优异的抗油污和拒水效果。近年来,随着人们对环境中普遍存在的全氟酸的关注,从而对纺织含氟整理剂提出了质疑,涉及的化学品有全氟烷基磺酸类(PFAS,如全氟辛烷磺酸、全氟丁烷磺酸),和全氟羧酸类(PFCAs,如全氟辛酸)。本文意在让使用含氟化学品的用户了解需要掌握的信息,以便作出正确的选择。这些信息包括化学品组成、使用、暴露指标、优点、安全性、环境特性以及化学品管理等方面。
由于碳-氟键牢固而稳定,因而“氟碳化合物”具有特有的物理和化学性能,如化学稳定性、热稳定性和低表面能等。氟化合物产品提供的性能优点是其它化学品所无法给予的。例如,纺织用含氟整理剂可同时提供拒油拒水和抗沾污性能,而不会影响织物的手感、外观和透气性。
含氟化学品大多为高分子质量丙烯酸酯类聚合物,其合成是通过含氟碳链的丙烯酸酯单体与其它单体反应制得。氟碳链被固定在聚合物的主链上,垂直于被处理织物的表面,形成了一个低表面能的防水和防油性污渍的“屏障”。其碳氢主链对处理织物的表面有很强的吸附力,甚至可与其形成共价键,见图1和图2。
氟化合物产品的应用
·整理工艺将聚合物黏结和固着在纤维上;
·聚合物被固定在纤维表面,经多次水洗后仍保持固着;
·传统的施加量为0. 2% ~0. 5%。
纺织品含氟化合物整理可以获得一系列所需的性能,如防护性和易去污性,其效果可使材料保持清洁,从而极大地延长其使用寿命。此外,工厂应用时,氟化合物整理剂必须稳定,与其它整理剂(如柔软剂、树脂)相容,并且不会有损于整理织物的美学性能(如外观和手感)。纺织用含氟整理剂大多由电化学氟化法(ECF)或调聚反应制备。另外,采用基于含氟聚醚和氟化氧杂环丁烷的新化学技术也可制备。供应商提供的产品涵盖了一系列长度氟碳链(—CF2)n(n=2, 3, 4, 6, 8或更大)。
2000年5月,美国3M公司宣布,由于在环境中普遍存在全氟辛烷基磺酸类(PFOS)和其它全氟烷基磺酰类物质,公司决定退出采用ECF技术生产全氟辛烷化学品的领域,与此同时, 3M公司还宣布终止以ECF技术生产全氟辛酸(PFOA)。3M公司是全球主要的PFOA及其铵盐的生产商,已有50余年的生产历史。关于PFOS和PFOA有广泛危害性和毒性的数据已众多,国际经济合作与发展组织将其归为持久性、生物累积性和毒性的物质(PBT),由此,欧洲议会发布了限制全氟辛烷基磺酸类物质销售及使用的指令。对接触PFOA的人群进行血清浓度的风险性表征,确定了安全范围内的暴露极限值。如今,美国人体内血液含PFOS和PFOA的浓度正在降低。
在人体和环境中存在的全氟酸(如PFOS和PFOA)已引起人们对其来源的质疑。全氟辛烷基磺酸是ECF生产及其产品的主要原料,而环境中的PFOA有许多潜在“来源”。最近一篇综述指出,采用ECF法和氟调聚法生产的含氟化合物产品和原料会对环境中PFOA产生轻微的影响。在一项由美国环境保护署(EPA)发起的全球管理活动中,一些主要的公司自愿承诺减少PFOA以及更高分子质量的全氟羧酸同系物(PFCAs)的排放和产品含量, 2010年至少减少95%,至2015年,努力实现消除PFOA和高的PFCAs同系物。据参与该活动的公司最近的报告显示,这些承诺正在付诸行动中。
因此,对于含氟化合物产品,包括纺织用氟化合物整理剂的关注,已超越了过去只着眼于织物性能和美观的层面。
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