近年来,全球对于全氟和多氟烷基化合物(PFAS)的管控日趋严格,含氟类防水剂正逐步被各个国家和地区限用或禁用。
国外化工巨头3M、DuPont(杜邦)等纷纷宣布减产或计划永久停产PFAS类产品,安踏、Adidas等品牌公开承诺将逐步淘汰含PFAS防水剂处理的产品,李宁、Nike、Puma等鞋服行业巨头作为有害物质零排放组织(ZDHC)的成员也在逐步减少PFAS的使用。
目前,无氟类防水剂逐渐占据市场,主要有丙烯酸酯类、聚氨酯类和有机硅类。
丙烯酸酯类防水剂凭借加工性能优异、耐洗和成本低廉的优势,成为目前无氟防水剂的主流,但经其处理后的纺织品通常手感较硬,手抓痕较多。
当前,有许多研究致力于改进丙烯酸酯防水剂的性能,如多种丙烯酸酯单体共聚,在合成时加入含有活性基团的反应型单体烷基烯酮二聚体,经过改性的防水剂在织物热定形时,可以与纤维上的羟基反应,从而提高织物的防水性能;通过有机硅化学改性丙烯酸酯的方法也可以提高其防水性,同时改善织物手感并提高耐洗性。
聚氨酯类防水剂,对面料的适用性好,耐水洗,手抓痕也尚可,既可以应用在纤维纺丝阶段,也可以应用在织物涂层处理中,但存在防水性较差、吸湿返黏的问题,成本也较高。很多研究致力于改进聚氨酯防水剂的性能,如通过有机硅改性使其不仅不易返黏,静水压也明显提高。
有机硅类防水剂处理织物后,其手感柔软,但防水效果一般。很多研究致力于改进有机硅防水剂的性能,如使用聚氨酯改性后的有机硅阴离子乳液整理的织物具有一定的防水性和优异的回弹性。此外,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性后的SiO2纳米粒子与有机硅大分子单体、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等通过细乳液聚合,制备的不同SiO2含量的有机硅型杂化乳液,可实现织物良好的防水性和耐水洗性。
总体看来,协调丙烯酸酯类、聚氨酯类以及有机硅类各种防水剂的优缺点,开发综合性能较好的防水剂,是未来无氟防水剂研究的重点方向。
目前我国对于PFAS的管控尚处于自愿性阶段,但随着欧美地区对于PFAS管控的日趋严格,以及消费者对于PFAS的危害愈加关注,无氟防水将越来越受到重视。我国防水剂生产企业应当顺应PFAS管控趋势,加大无氟防水剂的研发投入,尽早完成从有氟到无氟的产业转型。
相关品牌尤其是户外运动品牌,应强化产品PFAS管控,制定品牌的PFAS含量内控要求、限用物质清单或PFAS淘汰计划,这样既能推动行业上游供应链的无氟化进程,也能使其产品更具有市场竞争力。